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拿什么拯救火蝾螈

科普小知识2021-12-23 12:27:47
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一种致命的真菌正在攻击火蜥蜴。资料来源:FRANK PASMANS

直到最近,本德尔博斯岛仍然是荷兰寻找火蜥蜴的最佳地点。高大的硬木树覆盖着小溪流——数千条20厘米长的蝾螈栖息在德国联邦的一个小森林里。"这是一种极具魅力的动物。"荷兰爬行动物、两栖动物和鱼类保护协会(RAVON)的保护生物学家安妮·玛丽·克·斯皮岑·范德斯卢伊吉斯说,“它就像两栖动物中的海豚,有迷人的眼睛,总是面带微笑。”

然而,大约从2008年起,联邦储备银行的蝾螈数量开始直线下降,但原因仍然不明。当根特大学的兽医弗兰克·帕曼斯和安·马特尔听说这些神秘的死亡事件时,他们回忆起了由牛蛙引起的灭绝。Bd是一种高度致命的真菌,能感染700多种两栖动物。然而,实验室中的Bd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将39只火蝾螈从公园中移走,并暂时把它们放在员工的地下室里进行保护。当这些动物也开始死亡时,斯皮岑-范德斯卢伊斯从大约两个小时的距离到达。在那里,马特尔和帕斯曼用一只垂死的蝾螈来培育一种真菌。这是一种与Bd有关的新病原体,因贪婪地吞食蝾螈皮肤上的溃疡而被命名为蝾螈壶腹(Bsal)。

对马特尔和帕曼斯来说,苦乐参半的生活开始了。从那以后,他们的主要研究证实,可能通过宠物贸易从亚洲引进的牛血清白蛋白有可能摧毁欧洲蝾螈的种群。一个更大的担忧是病原体将会到达北美,世界上最多样化的蝾螈。

新病原体

当Bd的游动孢子落在被感染的蝾螈身上时,它们长出细长的管子,可以穿透皮肤。管道的末端扩展成一个圆,然后另一个管道被进一步向内发送。这种“钻孔”方法已经破坏了蝾螈调节体内液体的能力。几天或几周后,称为孢子囊的结构生长并转移到皮肤表面,然后分解释放出大量新的游动孢子。

为了证明Bsal是一种病原体而不是二次感染,Martel和Pasmans从实验室培养物中收集了游动孢子,并把它们滴到健康的蝾螈背上。这些动物出现了第一只被感染的蝾螈出现的症状,几天后全部死亡。2013年,他们在《美国国家科学院院刊》上报道了这一发现。

然而,Bsal和Bd一样具有破坏性吗?为了找出真相,马特尔和帕斯曼对来自世界各地的35只两栖动物进行了实验。他们测试的七只欧洲蝾螈都非常容易受到感染。一只来自土耳其的蝾螈和两只来自北美的蝾螈也是如此,包括分布广泛的红绿东蝾螈。青蛙抵抗感染。

这项研究还证实了Bsal的出生地。马特尔和帕曼斯在泰国、越南和日本的其他研究人员收集的蝾螈样本中发现了这种真菌(包括一个有150多年历史的博物馆样本),但在世界其他地方的蝾螈中没有发现这种真菌。在感染测试中,他们发现一些亚洲蝾螈出现了感染症状,但后来又恢复了,而其他蝾螈对牛血清白蛋白有完全的抵抗力。研究人员得出结论,贝萨尔和蝾螈可能在亚洲共存了数百年。

迅速消灭火蜥蜴

马特尔和帕斯曼开始监测蝾螈的数量。"每周我们都会发现一些更严重的蝾螈."马特尔回忆道,“这真让人心碎。”在六个月内,接手实地调查的博士生Gwij Stegen几乎没有见过蝾螈。这项研究量化了两栖动物的数量,并证实性成熟的蝾螈比幼年蝾螈更容易被感染。这阻止了它们的繁殖,使得整个种群更不可能恢复。

在实验室里,马特尔和帕斯曼测试了其他常见的欧洲两栖动物,发现两个物种可能是Bsal的“水库”。在轻度感染期间,高山蝾螈和助产士花了几个星期和几个月的时间来清除孢子并从轻度感染中恢复。通过确保Bsal继续传播,这些野生“水库”大大增加了高度敏感物种如火蜥蜴灭绝的可能性。

Martel和Pasmans还发现了Bsal可能继续存在的另一个原因。游动孢子通常能存活几天,然后被微小的掠食者吃掉,但Bsal创造了一种更强壮的孢子。后者细胞壁坚硬,能在池塘水中存活2个月以上。这些孢子可以漂浮以帮助它们避免被吃掉。

在4月份的《自然》杂志上,该小组报道说,所有这些都意味着贝萨尔能迅速摧毁脆弱的蝾螈物种,其中少数物种尤其脆弱。10个欧洲蝾螈种群,包括5个生活在意大利撒丁岛的物种,每个都生活在不到5000平方公里的区域。一种叫做卡洛特里顿·阿诺迪的物种已经在西班牙自然公园不到10平方公里的地方定居下来。

减少威胁的策略

Bsal的威胁显而易见。研究人员表示,当务之急是防止牛血清白蛋白从亚洲进一步引入。去年,美国禁止了201种蝾螈的进口,以防止其进入。今年5月,加拿大宣布禁止进口所有蝾螈物种。在欧洲,一些人呼吁全面禁止活体两栖动物交易,但马特尔和帕斯曼认为这只会将交易推向地下。他们同意禁止进口野生两栖动物,但允许出售圈养动物,只要它们经过检疫和测试,即使它们来自亚洲。欧洲和其他地方的商业饲养者已经提供了许多蝾螈品种。值得庆幸的是,一个由宠物贸易机构组成的欧盟在4月份表示,它支持进口火蜥蜴的免疫和检测。

至于减缓Bsal的蔓延,专家们今年1月在瑞士苏黎世开会,评估各种选择。“没有一个看起来有希望。”英国伦敦帝国学院的遗传学家马修·费希尔说。隔离的小种群可以被阻止两栖动物进入的屏障所保护。Martel认为测试这些方法的有效性是“相当复杂的”在爆发点附近杀死健康的蝾螈可能会延缓Bsal的传播,但这可能会导致公众的反对。

如果Bsal继续在欧洲肆虐,一种可能出现的情况是,随着宿主进化出更好的免疫力,病原体的毒性降低,它将与至少一些物种达成平衡。在澳大利亚和加利福尼亚,一些青蛙品种正在恢复,尽管它们继续感染Bd。然而,到目前为止,还没有在不能对Bsal产生任何免疫反应的蝾螈身上发现这种迹象。

提高蝾螈存活率的一种方法可能是用释放抗真菌化合物的益生菌来治疗它们。研究人员从青蛙中分离出抗Bd的细菌。当应用于脆弱物种的皮肤时,细菌保护许多动物免受感染。2010年,一项使用益生菌的小规模田间试验帮助保护了加利福尼亚州内华达山脉地区的一只小黄腿蛙群免受Bd的侵害。Pasmans和Martel正与德国研究人员合作,鉴定能对抗Bsal的细菌。

任何让蝾螈对Bsal更有抵抗力的策略都可能需要数年才能完善。目前,帕斯曼和马泰尔正在监控布萨勒病毒不可避免的传播。他们和来自七个国家的同事一起,建立了一个由欧盟资助的项目,招募志愿者来调查这种疾病。研究人员希望这不会成为笑蝾螈的死亡观察。(宗华编译)

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