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一种致死性真菌正在攻击欧洲火蝾螈并可能入侵北美
发表日期: 2017-08-07 作者: 宗华 文章来源:科学网
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一种致死性真菌正在攻击火蝾螈。图片来源:FRANK PASMANS直到最近,Bunderbos 仍是在荷兰寻觅火蝾螈的最好地方。高高的阔叶树遮蔽着小小的溪流——位于 Bunderbos 的小片森林中栖息着上千只 20 厘米长的火蝾螈。“这是一种有着超凡魅力的动物。”总部位于奈梅亨的非营利性机构——荷兰爬行动物、两栖动物和鱼类保护协会(RAVON)保护生物学家 Annemarieke Spitzen-van der Sluijs 表示,“它就像两栖动物中的海豚,有着迷人的眼睛并且总是在微笑”。

然而,大约从 2008 年开始,Bunderbos 的火蝾螈数量开始骤降,但原因一直不明。当根特大学兽医 Frank Pasmans An Martel 听说了这些神秘的死亡事件时,他们回想起由蛙壶菌(Bd)引发的灭绝。Bd 是一种高致命性真菌,感染了 700 多种两栖动物。然而,在实验室中针对 Bd 开展的测试呈阴性。

火蝾螈数量的下降变得如此令人担忧,以至于 RAVON 39 只火蝾螈从公园移走,并将它们临时放到一名员工的地下室里进行保护。当这些动物同样开始死掉时,Spitzen-van der Sluijs 从距离约 2 个小时车程的地方赶到此处。在那里,Martel Pasmans 利用一只垂死挣扎的火蝾螈培养了一种真菌。这是一种和 Bd 相关的新病原体,因贪婪地吞食火蝾螈皮肤上的溃疡而被命名为蝾螈壶菌(Bsal)。

对于 Martel Pasmans 夫妇来说,苦乐参半的生活由此开启。此后,他们主导的研究证实,可能通过宠物贸易从亚洲引入的 Bsal 拥有消灭欧洲火蝾螈种群的潜力。一个更大的恐惧在于这种病原体将抵达全球蝾螈多样性最丰富的北美。

新的病原体

Bd 的游动孢子落到受感染的火蝾螈身上时,它们会长出能穿透外层皮肤的细长管道。管道末端膨胀成圆形,然后将另一根管道送到更加靠里的地方。这种“打洞”方式破坏了火蝾螈调节体内液体的能力。若干天或者几周后,被称为孢子囊的结构生长出来并且转移到皮肤表面,然后破裂释放大量的新游动孢子。

为证实 Bsal 是一种病原体而非继发感染,Martel Pasmans 夫妇从实验室培养物中采集了游动孢子,并将它们滴到健康火蝾螈的后背上。这些动物出现了在第一只患病火蝾螈身上看到的症状,并且在几天后全部死亡。2013 年,他们在美国《国家科学院院刊》上报告了这一发现。

不过,Bsal 是否和 Bd 一样具有广泛的破坏性?为探寻真相,Martel Pasmans 利用来自全球各地的 35 种两栖动物开展了试验。他们测试的所有 7 种欧洲火蝾螈都极易受到感染。一种来自土耳其和两种来自北美的火蝾螈也是如此,包括分布广泛的绿红东美螈。青蛙则抵抗住了感染。

该研究还确认了 Bsal 的发源地。Martel Pasmans 在其他研究人员从泰国、越南和日本收集的火蝾螈样本中(包括一个有着 150 多年历史的博物馆样本)探测到了这种真菌,但并未在来自全球其他地方的火蝾螈中发现 Bsal。在感染试验期间,他们发现,一些亚洲火蝾螈出现感染症状但随后痊愈,其他火蝾螈则对 Bsal 具有完全的抵抗力。研究人员推断,Bsal 和火蝾螈可能在亚洲共存了上百年。

快速摧毁火蝾螈

随后,Martel and Pasmans 开始监控火蝾螈种群。“每周我们都会发现一些病情更加严重的火蝾螈。”Martel 回忆说,“这真的令人心碎。”在 6 个月的时间里,接管野外调查的博士生 Gwij Stegen 已经很难见到火蝾螈。此项研究对这种两栖动物的数量进行了量化,并且证实和幼年火蝾螈相比,性成熟的火蝾螈更可能受到感染。这阻止了它们的繁殖,进而使整个种群的恢复变得更加不可能。

在实验室中,Martel and Pasmans 测试了其他常见的欧洲两栖动物,并且发现有两个物种可能充当了 Bsal 的“蓄水池”。在轻度感染期间,高山蝾螈和产婆蟾用了几周到数月时间摆脱孢子并从轻度感染中恢复过来。通过确保 Bsal 将继续传播,这些野生“蓄水池”极大地增加了诸如火蝾螈等极易受感染物种灭绝的可能性。

Martel Pasmans 还发现了 Bsal 可能持续存在的另一个理由。游动孢子在被微小的捕食者吃掉前通常能生存若干天,但 Bsal 创造了一种生命力更加顽强的孢子。后者拥有坚固的细胞壁,并且能在池塘水中存活 2 个多月。这些孢子能够漂浮,从而帮助它们避免被吃掉。

在今年 4 月出版的《自然》杂志上,该团队报告称,所有这些意味着 Bsal 能快速摧毁易受感染的火蝾螈物种,数量较少的物种尤其容易受到侵害。包括生活在意大利撒丁岛上的 5 个物种在内的 10 个欧洲火蝾螈种群,每个均生活在小于 5000 平方公里的区域内。一个名为 Calotriton arnoldi 的物种在西班牙一处自然公园内不到 10 平方公里的地方安家。

减轻威胁的策略

来自 Bsal 的威胁是显而易见的。研究人员表示,当务之急是防止从亚洲进一步引入 Bsal。去年,美国禁止进口 201 种蝾螈以防备 Bsal 进入。今年 5 月,加拿大宣布禁止进口所有蝾螈种类。在欧洲,一些人正在呼吁全面禁止活的两栖动物交易,但 Martel Pasmans 认为,这只会驱使交易转为地下。他们赞同禁止进口在野外抓到的两栖动物,但允许圈养动物的出售,只要它们接受了检疫和测试,哪怕其来自亚洲。欧洲和其他地方的商业养殖者已经供应了很多蝾螈物种。令人欣慰的是,一个欧洲宠物贸易机构联盟在 4 月份表示,支持对进口蝾螈进行免疫和检测。

至于减缓 Bsal 的扩散,专家们于今年 1 月在瑞士苏黎世会面,评估了各种选择。“没有一种看起来很有希望。”英国伦敦帝国学院遗传学家 Matthew Fisher 表示。小规模的孤立种群可以通过防止两栖动物进入的栅栏进行保护。Martel 认为,测试这些方法的功效“相当复杂”。屠杀疫情发生地附近的健康火蝾螈或许能延迟 Bsal 的扩散,但这可能招致公众反对。

如果 Bsal 继续在欧洲横行,一种希望出现的场景是随着宿主进化出更好的免疫力以及病原体的毒性减弱,它将和至少一些物种达成平衡。在澳大利亚和加利福尼亚州,一些青蛙物种正在恢复,尽管它们继续感染 Bd。不过,迄今为止,这种迹象尚未在无法对 Bsal 发动任何免疫反应的火蝾螈中出现。

增加蝾螈生存几率的一种方法或许是用释放抗真菌化合物的益生菌治疗它们。研究人员从抵抗 Bd 的青蛙中隔离出这种细菌。当被用到易受侵害物种的皮肤上时,这种细菌保护了很多动物免受感染。2010 年,一项利用益生菌开展的小规模田间试验,帮助保护了一个位于加州内华达山脉地区的小规模黄腿青蛙种群对抗 BdPasmans Martel 正同德国研究人员合作,确认可对抗 Bsal 的细菌。

任何使蝾螈对 Bsal 更有抵抗力的策略都可能需要数年才会完善。就目前而言,Pasmans Martel 正在监控 Bsal 不可避免的扩散。他们和 7 个国家的同事一起,设立了由欧盟资助、招募志愿者调研这种疾病的项目。研究人员希望,对于会笑的蝾螈来说,这不会成为一种死亡守望。

 

原文链接:http://www.bio360.net/article/show/44049.html

 


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