一種致死性真菌正在攻擊火蠑螈。圖片來源:FRANK PASMANS
直到最近,Bunderbos仍是在荷蘭尋覓火蠑螈的最好地方。高高的闊葉樹遮蔽著小小的溪流——位於Bunderbos的小片森林中棲息著上千隻20釐米長的火蠑螈。「這是一種有著超凡魅力的動物。」總部位於奈梅亨的非營利性機構——荷蘭爬行動物、兩棲動物和魚類保護協會(RAVON)保護生物學家Annemarieke Spitzen-van der Sluijs表示,「它就像兩棲動物中的海豚,有著迷人的眼睛並且總是在微笑」。
然而,大約從2008年開始,Bunderbos的火蠑螈數量開始驟降,但原因一直不明。當根特大學獸醫Frank Pasmans和An Martel聽說了這些神秘的死亡事件時,他們回想起由蛙壺菌(Bd)引發的滅絕。Bd是一種高致命性真菌,感染了700多種兩棲動物。然而,在實驗室中針對Bd開展的測試呈陰性。
火蠑螈數量的下降變得如此令人擔憂,以至於RAVON將39隻火蠑螈從公園移走,並將它們臨時放到一名員工的地下室裡進行保護。當這些動物同樣開始死掉時,Spitzen-van der Sluijs從距離約2個小時車程的地方趕到此處。在那裡,Martel和Pasmans利用一隻垂死掙扎的火蠑螈培養了一種真菌。這是一種和Bd相關的新病原體,因貪婪地吞食火蠑螈皮膚上的潰瘍而被命名為蠑螈壺菌(Bsal)。
對於Martel和Pasmans夫婦來說,苦樂參半的生活由此開啟。此後,他們主導的研究證實,可能通過寵物貿易從亞洲引入的Bsal擁有消滅歐洲火蠑螈種群的潛力。一個更大的恐懼在於這種病原體將抵達全球蠑螈多樣性最豐富的北美。
新的病原體
當Bd的遊動孢子落到受感染的火蠑螈身上時,它們會長出能穿透外層皮膚的細長管道。管道末端膨脹成圓形,然後將另一根管道送到更加靠裡的地方。這種「打洞」方式破壞了火蠑螈調節體內液體的能力。若干天或者幾周後,被稱為孢子囊的結構生長出來並且轉移到皮膚表面,然後破裂釋放大量的新遊動孢子。
為證實Bsal是一種病原體而非繼發感染,Martel和Pasmans夫婦從實驗室培養物中採集了遊動孢子,並將它們滴到健康火蠑螈的後背上。這些動物出現了在第一隻患病火蠑螈身上看到的症狀,並且在幾天後全部死亡。2013年,他們在美國《國家科學院院刊》上報告了這一發現。
不過,Bsal是否和Bd一樣具有廣泛的破壞性?為探尋真相,Martel和Pasmans利用來自全球各地的35種兩棲動物開展了試驗。他們測試的所有7種歐洲火蠑螈都極易受到感染。一種來自土耳其和兩種來自北美的火蠑螈也是如此,包括分布廣泛的綠紅東美螈。青蛙則抵抗住了感染。
該研究還確認了Bsal的發源地。Martel和Pasmans在其他研究人員從泰國、越南和日本收集的火蠑螈樣本中(包括一個有著150多年歷史的博物館樣本)探測到了這種真菌,但並未在來自全球其他地方的火蠑螈中發現Bsal。在感染試驗期間,他們發現,一些亞洲火蠑螈出現感染症狀但隨後痊癒,其他火蠑螈則對Bsal具有完全的抵抗力。研究人員推斷,Bsal和火蠑螈可能在亞洲共存了上百年。
快速摧毀火蠑螈
隨後,Martel and Pasmans開始監控火蠑螈種群。「每周我們都會發現一些病情更加嚴重的火蠑螈。」Martel回憶說,「這真的令人心碎。」在6個月的時間裡,接管野外調查的博士生Gwij Stegen已經很難見到火蠑螈。此項研究對這種兩棲動物的數量進行了量化,並且證實和幼年火蠑螈相比,性成熟的火蠑螈更可能受到感染。這阻止了它們的繁殖,進而使整個種群的恢復變得更加不可能。
在實驗室中,Martel and Pasmans測試了其他常見的歐洲兩棲動物,並且發現有兩個物種可能充當了Bsal的「蓄水池」。在輕度感染期間,高山蠑螈和產婆蟾用了幾周到數月時間擺脫孢子並從輕度感染中恢復過來。通過確保Bsal將繼續傳播,這些野生「蓄水池」極大地增加了諸如火蠑螈等極易受感染物種滅絕的可能性。
Martel和Pasmans還發現了Bsal可能持續存在的另一個理由。遊動孢子在被微小的捕食者吃掉前通常能生存若干天,但Bsal創造了一種生命力更加頑強的孢子。後者擁有堅固的細胞壁,並且能在池塘水中存活2個多月。這些孢子能夠漂浮,從而幫助它們避免被吃掉。
在今年4月出版的《自然》雜誌上,該團隊報告稱,所有這些意味著Bsal能快速摧毀易受感染的火蠑螈物種,數量較少的物種尤其容易受到侵害。包括生活在義大利撒丁島上的5個物種在內的10個歐洲火蠑螈種群,每個均生活在小於5000平方公裡的區域內。一個名為Calotriton arnoldi的物種在西班牙一處自然公園內不到10平方公裡的地方安家。
減輕威脅的策略
來自Bsal的威脅是顯而易見的。研究人員表示,當務之急是防止從亞洲進一步引入Bsal。去年,美國禁止進口201種蠑螈以防備Bsal進入。今年5月,加拿大宣布禁止進口所有蠑螈種類。在歐洲,一些人正在呼籲全面禁止活的兩棲動物交易,但Martel和Pasmans認為,這只會驅使交易轉為地下。他們贊同禁止進口在野外抓到的兩棲動物,但允許圈養動物的出售,只要它們接受了檢疫和測試,哪怕其來自亞洲。歐洲和其他地方的商業養殖者已經供應了很多蠑螈物種。令人欣慰的是,一個歐洲寵物貿易機構聯盟在4月份表示,支持對進口蠑螈進行免疫和檢測。
至於減緩Bsal的擴散,專家們於今年1月在瑞士蘇黎世會面,評估了各種選擇。「沒有一種看起來很有希望。」英國倫敦帝國學院遺傳學家Matthew Fisher表示。小規模的孤立種群可以通過防止兩棲動物進入的柵欄進行保護。Martel認為,測試這些方法的功效「相當複雜」。屠殺疫情發生地附近的健康火蠑螈或許能延遲Bsal的擴散,但這可能招致公眾反對。
如果Bsal繼續在歐洲橫行,一種希望出現的場景是隨著宿主進化出更好的免疫力以及病原體的毒性減弱,它將和至少一些物種達成平衡。在澳大利亞和加利福尼亞州,一些青蛙物種正在恢復,儘管它們繼續感染Bd。不過,迄今為止,這種跡象尚未在無法對Bsal發動任何免疫反應的火蠑螈中出現。
增加蠑螈生存機率的一種方法或許是用釋放抗真菌化合物的益生菌治療它們。研究人員從抵抗Bd的青蛙中隔離出這種細菌。當被用到易受侵害物種的皮膚上時,這種細菌保護了很多動物免受感染。2010年,一項利用益生菌開展的小規模田間試驗,幫助保護了一個位於加州內華達山脈地區的小規模黃腿青蛙種群對抗Bd。Pasmans和Martel正同德國研究人員合作,確認可對抗Bsal的細菌。
任何使蠑螈對Bsal更有抵抗力的策略都可能需要數年才會完善。就目前而言,Pasmans和Martel正在監控Bsal不可避免的擴散。他們和7個國家的同事一起,設立了由歐盟資助、招募志願者調研這種疾病的項目。研究人員希望,對於會笑的蠑螈來說,這不會成為一種死亡守望。(宗華編譯)
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