本文来源于海潮天下（Marine Biodiversity）
▲上图：一头领航鲸探头出水。这种行为在生物学上被称为“间歇性破浪”或“探头望”（spyhopping），通常被认为是鲸类为了观察海面以上环境或寻找猎物而采取的一种垂直浮窥姿势。摄影：Barney Moss（CC BY-SA 2.0）
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出品 | 海潮天下
鲸类是处于海洋食物链顶端的巨兽，一直以来都是海洋生物学家关注的焦点。但从另外一个层面讲，这些巨兽体内，还隐藏着一个人类此前从未察觉的微观世界。
在加勒比海域的短肢领航鲸（Globicephala macrorhynchus）和虎鲸（Orcinus orca）体内，科学家最近发现了两种此前从未被记录过的病毒。这项研究由亚利桑那州立大学（ASU）的病毒学团队牵头，联合了多个国家的科研机构，2026年初相关成果已发表在《病毒学》（Virology）期刊上。这次发现是首次在北大西洋鲸类中检测到环状病毒，为研究海洋脊椎动物的病毒多样性提供了新证据。
圆环病毒（Circoviridae），也经常被译为环状病毒，是一类单链DNA病毒，其基因组结构非常的小。在陆地生物的研究中，这类病毒比较常见，比如猪、以及一些鸟类感染后，常会出现免疫系统受损的情况。但在海洋环境中，关于这类病毒在海洋脊椎动物中的分布情况，科学界一直知之甚少。
▲上图：一头虎鲸。©摄影：王敏幹（John MK Wong） | 海潮天下（Marine Biodiversity）
挖掘历史档案
为了弄清这一点，该研究团队利用了在圣文森特岛（St. Vincent）长期合作收集的档案样本。这些样本主要来自当地合法的捕鲸活动。借助高通量遗传测序技术（HTS），研究人员在这些存档的组织样本中筛查出了病毒序列，随后利用特异性引物扩增，成功复原了7个完整的病毒基因组。其中5个基因组来自短肢领航鲸，2个来自虎鲸。
▲上图：圣文森特和格林纳丁斯地图。图源：freeworldmaps
介绍一下，圣文森特和格林纳丁斯（Saint Vincent and the Grenadines）是一个位于加勒比海的岛国，位于东加勒比地区，属于小安的列岛的一部分。在圣文森特和格林纳丁斯，尤其是巴鲁阿里（Barrouallie）等沿海社区，捕猎短肢领航鲸就是一项有着百余年历史的传统。当地人管它们叫“黑鱼”（Blackfish），捕获的鲸肉和油脂，一直是当地社区的重要蛋白质来源和经济补充。由于这种捕捞活动属于受到国际监管或地方政府许可的生计模式，它为科研人员提供了一个观察和采样海洋哺乳动物的特殊窗口。
经过基因组对比发现，这两种病毒跟目前已知的圆环病毒都有很大差异。
根据分类学标准，如果一种病毒与已知种类的全基因组核苷酸序列相似性低于80%，那么，通常就被认定为一个新的物种。而这次发现的两种病毒，与已知病毒的相似性连65.4%都不到，甚至这两种新病毒彼此之间的相似性也只有66%左右。因此，它们被正式命名为领航鲸圆环病毒（shofin circovirus）和虎鲸圆环病毒（orcin circovirus）。
在病毒结构分析中，研究人员注意到一个细节。这些鲸豚类圆环病毒的衣壳蛋白（capsid proteins），也就是病毒的外壳结构，在其表面暴露的环状结构（surface loops）上存在明显的延伸。特别是所谓的E-F环区域，其长度几乎是陆地猪圆环病毒2型（PCV2）的两倍。衣壳蛋白的表面环状结构通常是病毒与宿主细胞结合、以及应对宿主免疫系统的关键部位。这种结构的差异，暗示了海洋环境下的病毒可能面临着与陆地病毒不同的免疫进化压力。
▲上图：鲸偶蹄目（Cetartiodactyla）的系统发育树。这个图清晰地呈现了鲸类如何从陆生偶蹄动物演化并重返海洋的亲缘图谱。图表以进化分支的形式说明，鲸类与河马、猪、牛及骆驼拥有共同的祖先，并特别标注了鲸类与河马在“鲸河马亚目”下的近亲关系。其实，这一分类架构揭示了齿鲸和须鲸的陆地起源之余，也解释了为何在鲸类身上发现的圆环病毒会与猪等陆生偶蹄动物携带的病毒在遗传结构上具有显著的相关性。©Linda Wong摄于国家自然博物馆“鲸·奇——海洋深深之遇见鲸”特展 |海潮天下（MarineBiodiversity）
从进化关系来看，鲸类和猪同属于偶蹄目（Artiodactyla）。基因树分析显示，这些感染鲸类的圆环病毒在进化支上非常接近且稳定。研究团队推测，这类病毒可能在鲸类的远古祖先阶段就已经存在，并随着宿主的演化一直延续至今。
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(图文无关）认识虎鲸。©Linda Wong 摄于阿布扎比| 海潮天下（Marine Biodiversity）
鲸类携带未知病毒，
却不知是否影响健康
不过，目前关于这些病毒是否会导致“海洋霸主”生病，科学界还没有确凿的证据。
此前，在陆地动物的研究案例中，圆环病毒往往会导致宿主免疫力下降。此前也有研究发现，太平洋地区感染了圆环病毒的柏氏中喙鲸（Mesoplodon densirostris）表现出了免疫抑制的迹象。
虽然目前还不能断定加勒比海的这些新病毒具有同样的破坏力，但这一发现提醒研究者，在评估海洋哺乳动物的整体健康状况时，需要把这类隐性感染的病毒纳入考量。
▲虎鲸是智商很高的动物，大脑非常发达，不仅聪明，而且有着非常细腻的情感世界。上图是一头年轻的定居型虎鲸正在追逐一条帝王鲑。图源：Oregon State University（CC BY-SA 2.0）
这项研究分析的，是已经存档的死鲸组织样本，而不是通过直接捕获和研究活体鲸类。这些样本是通过多年的合作项目从圣文森特岛的捕鲸活动中获得的，允许研究人员在没有新捕杀鲸类的情况下进行病毒研究。
正是对存档样本的再次挖掘，科学家们证明了海洋中还存在大量未被发现的病毒类型。随着测序技术的进步，科学家们能够更清晰地勾勒出海洋生物体内的微观生态。接下来，研究人员还需要对更多海域、更多物种进行采样，以确定这些病毒的传播途径以及它们对鲸类种群的具体影响。
感兴趣的“海潮天下”（Marine Biodiversity）读者可以参看全文：
Matthew D. De Koch, Simona Kraberger, Russell Fielding, Kendal Smith, Kelsie Schiavone, Katharine R. Hall, Vincent S. Reid, Diallo Boyea, Emma L. Smith, Kara Schmidlin, Rafaela S. Fontenele, Darren P. Martin, Mart Krupovic, Arvind Varsani. Novel circoviruses identified in short-finned pilot whale and orca from the North Atlantic Ocean. Virology, 2026; 615: 110768 DOI: 10.1016/j.virol.2025.110768
01
圆环病毒（Circovirus）
圆环病毒（也称为环状病毒）是一类具有单链环状DNA基因组的小型病毒，通常感染鸟类、猪类等多种动物。环状病毒的结构简单，基因组长度约为1700~2100个核苷酸，是已知最小的动物病毒之一。由于其基因组小、复制方式独特，环状病毒在病毒学研究中备受关注。它们能够引发多种疾病，如猪环状病毒2型（PCV2）可导致猪群的免疫抑制、生长迟缓。近年来，科学家在多种鲸类和其他海洋哺乳动物中也发现了环状病毒，揭示了这些病毒在不同物种中的广泛分布及其可能的生态影响。
02
古老病毒（Ancient Viruses）
古老病毒（Ancient Viruses）是指那些在地球生命早期或生物进化初期就已存在，并与宿主物种共同演化的病毒。它们可能通过基因组中的“遗传痕迹”以内源性病毒的形式留存在宿主的基因组中，影响宿主的免疫系统或生理特征。这些病毒的存在通常没有直接引起疾病，而是与宿主形成长期共生关系。比如古代流感病毒，科学家分析了冰冻在冰层中的古老尸体和组织，然后成功重建了几千年前的流感病毒基因组，这为研究现代流感病毒的演变提供了线索。
一个更近一些的例子是，2014年，法国科学家在西伯利亚约3万年前的深层永冻土中，发现了一种巨型病毒，并将其命名为“阔口罐病毒”（Pithovirus sibericum）。它被封存在地下30米处的冻土层中长达3万年，那是猛犸象还活跃在地球上的晚更新世。这种病毒体积巨大，甚至在普通光学显微镜下就能看到，这打破了人们对病毒“微小”的传统认知。科学家在实验室中将其“复活”，发现它在沉睡万年后依然具有感染力。不过幸运的是，这种病毒只感染阿米巴原虫，对人类无害。
03
鲸类病毒多样性（Cetacean Viral Diversity）
鲸类病毒多样性（Cetacean Viral Diversity）是指寄生于鲸鱼、海豚等海洋哺乳动物体内的病毒群落总和，涵盖了从致病性极强的麻疹病毒、到各类共生的微小DNA病毒。由于鲸类处于海洋食物链顶端，且许多鲸类有跨洋迁徙的习性，它们体内的病毒组记录了宿主从陆地向海洋演化过程中的免疫印记，也像是一面反映海洋生态健康水平的“镜子”。研究这些病毒的种类、丰度及演变，让科学家可以监测海洋环境压力对野生动物的影响，并预警可能跨越物种屏障的潜在生物安全风险。
比如说，麻疹病毒与大规模搁浅事件。在北大西洋和地中海，鲸豚类麻疹病毒（CeMV）曾多次引发海豚的大规模死亡和搁浅。这种病毒与人类的麻疹病毒、牛瘟病毒高度同源，具有极强的传染性。那么，研究这些受感染海豚的病毒序列，就可以追踪病毒如何在不同海域的种群间跨洋传播，就跟人类监测全球流感动态一样。
又如，在流感病毒的海陆跨界方面，科学家曾在领航鲸体内检测到流感病毒，基因分析发现这些毒株与海鸟携带的病毒非常接近。这就说明，鲸类在海洋生态位中充当了病毒跨物种传播的节点。了解这种多样性，有助于人类理解病毒如何从飞禽传染给海洋哺乳动物，进而就可用于评估其对人类公共卫生的远期威胁。
另外一个例子是研究乳头瘤病毒与环境污染。在一些受工业污染严重的沿海水域，曾有科学家发现瓶鼻海豚患皮肤肿瘤的比例升高，这通常与它们携带的乳头瘤病毒（PVs）有关。在这种情况下，病毒的多样性和活性可能就充当了环境质量的“指示剂”——当化学污染导致海豚免疫系统受损时，原本潜伏的病毒就会大量复制、并致病。
Q1、如果圆环病毒在鲸类祖先“下海”之前就已经与其共生，且在数千万年的进化中与陆地近亲（如猪圆环病毒）保持了相似的免疫对抗逻辑，那么这种跨越海陆的亲缘关系，是否意味着在极端环境变化下，海洋病毒依然具备跨物种传播至陆地哺乳动物甚至人类的潜在逻辑？
Q2、目前科学家只能确认病毒的存在，却无法确定其致病性。考虑到全球气候变暖和海水污染已经让鲸类处于压力之下，那么，这种“不明影响”的病毒，是否会成为压垮某些边缘的、极小的受威胁种群的最后一根稻草？在无法直接观测到临床症状的情况下，你觉得，该如何定义和评估深海野生动物的“真实健康水平”呢？
Q3、其实，这项关于加勒比海鲸类圆环病毒的研究，虽然地理跨度离中国较远，但笔者认为，它的研究思路和技术手段，对我们国内海洋科学、公共卫生安全及生物多样性保护应该是具有重要的参考价值的。该研究证明了“生物档案”在应对新兴病原体研究中的一个被忽略的重要地位。这支研究团队利用的是多年前甚、至几十年前收集的档案样本，然后，用高通量测序技术让这些“旧样本”焕发了新价值。
其实目前，中国在南海、东海拥有广阔的管辖海域，搁浅鲸豚类的处置记录和样本采集工作已开展了很多年了。加上许多妈祖庙、传统地方社区的习俗，也保存了大量的鲸骨。那么，能不能进一步完善国家级的海洋哺乳动物组织、以及骨骼的样本库，并建立标准化的存档机制？届时，将可能拥有一个巨大的基因宝库，用于追溯环境变化和病毒演变。你觉得可行吗？
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Q4、在技术应用层面，这项研究展示了分子“考古”的精准度。研究人员分析了衣壳蛋白的表面环状结构，在没有观测到临床症状的情况下，就推断出了病毒的演化压力。中国作为偶蹄目动物（如猪、羊）的养殖大国，研究鲸豚类（同属偶蹄目）携带的圆环病毒，或许，也有助于我们理解这一类病毒在海陆交界地带的传播逻辑？
本文参考资料
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0042682225003824
https://www.sciencedaily.com/releases/2026/01/260105165813.htm
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资讯源 | De Koch, Matthew D., et al.(2026)
文 | 王海诗
排版 | 卢晓雨
时间 | 2026年1月11日
海潮天下
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