永久冻土又称永冻层或多年冻土层，是指持续多年冻结的土石层。提到它，人们首先想到的往往是各种风险：道路开裂、建筑物下沉、湖泊消失、温室气体释放，等等。这些风险并非出自人们的臆测：一旦气温上升，冻土中的冰消融，地表形态、基础设施承载条件和被封存物质的去向都会随之改变。

　　永久冻土还有另一重身份，它是一份存在了数十万年的“远古档案”。近十年来，古生物学、古基因组学和考古学在分子层面加速交汇。科研人员转向冻土沉积物，逐步从中读取远古生命的遗传信息和蛋白质信息。冻土就像一份多重档案：它既记录着古生物的演化史、生态系统的变迁史，也记录着微生物与药物漫长的演化史。随着全球气候变暖，这份档案正在加速消失，这种损失是不可逆的，取样留存已十分紧迫。

　　永久冻土层不仅保存着古生物的骨骼，还保存着脆弱的分子档案，例如DNA、RNA以及由它们构成的整个生物群落的遗传记录。寒冷、黑暗、低氧的环境使承载它们的物质得以免于腐烂。尽管DNA、RNA和蛋白质都已高度碎片化，但分子提取、测序与鉴定技术一直在进步，如今已经能把那些零散片段重新拼合起来，重建出可解读的基因组片段和古代生物群落面貌。

　　最近，加拿大哈凯研究所古DNA实验室分子生物考古研究人员、麦克马斯特大学人类学系兼职助理教授泰勒·默奇（Tyler J. Murchie）等人在《自然·通讯》发表了他们的最新研究成果。默奇等人从加拿大育空地区永久冻土中保存的北极地松鼠粪化石里提取到了古DNA，不仅识别出松鼠吃过的植物和它们携带的寄生虫，还检测到与它们共享草原的大型动物留下的遗传痕迹，如猛犸象、马、草原野牛等。默奇等人认为，每一粒粪化石都包含一个消失生态系统的详细画像，样本的时间跨度从全新世一直延伸到至少70万年前。

　　在位于加拿大育空地区中部的克朗代克市，矿工常用高压水流冲走冻结的淤泥和有机物，以触及下方的含金砾石层。冻土融化时，会释放出其中封存数万年的物质：冰楔、仍然交织在一起的草根垫、北极地松鼠巢穴，乃至古代狼崽的尸体，或者猛犸象牙、野牛头骨等。加拿大阿尔伯塔大学地球与大气科学系教授杜安·弗罗泽（Duane Froese）等科学家把这种冻结的覆盖层称为“耶多马”（yedoma）。它是世界上内容最丰富的古生物与古环境“档案”之一。科研人员对其中究竟包含多少信息，才刚刚开始有所了解。

　　冻土保存的不只是肉眼可见的生命痕迹，微生物也是这份远古档案的一部分。冻土中的微生物化学记录，可能为人类应对耐药性问题、发现新酶提供线索。加拿大麦克马斯特大学人类学与生物化学教授亨德里克·波伊纳（Hendrik Poinar）与该校生物化学与生物医学科学教授格里·赖特（Gerry Wright）共同领导的研究团队，也在同一片土地上寻找抗生素抗性基因。样本取自白令地区3万年前的永久冻土沉积物。研究人员先严格验证古DNA的真实性，随后从中鉴定出多种抗性基因，其中，完整的万古霉素抗性元件VanA，其结构和功能均与现代变体高度相似。有关研究成果表明，抗生素耐药是一种自然现象，早在现代临床使用抗生素之前就已经存在。

　　弗罗泽、默奇和波伊纳等学者近日在“对话”网发文表示，自然保存了数十万年的信息，正以前所未有的速度消失。这一损失不可逆转，原因正是人类活动驱动的气候变化。随着气候变暖，永久冻土加速融化。冻土温度上升，微生物活动增加，更多未冻水变得可用，保存在冻土中的有机物在冻土完全融化之前就开始分解。封存数千年的物质接触氧气、水和微生物，分子记录随之破碎。

　　永久冻土融化问题的根本解决方案，是减少温室气体排放、减缓全球变暖。弗罗泽、默奇和波伊纳等学者认为，在尚未做到这一点之前，至少应当尽可能保存这份“档案”，通过冷库储存与系统研究，赶在永久冻土大面积融化、有机物降解到无法恢复之前，利用来自分子生物学等学科的理论和方法，留存有关记录。

　　中国社会科学报记者  刘雨微