生活在巴拿馬森林中的Pristamantis屬青蛙
新浪科技訊 北京時(shí)間4月28日消息,，據(jù)國外媒體報(bào)道,，21世紀(jì)初的幾年是研究巴拿馬兩棲動物的絕佳時(shí)期。一到晚上,，數(shù)十種蛙類展開了盛大的合唱,。研究人員常常徒步數(shù)個(gè)小時(shí)，到一些偏遠(yuǎn)的地方對這些蛙類進(jìn)行測量和拍攝,。杰米·沃勒斯（Jamie Voyles）和科里·理查茲-扎瓦奇（Cori Richards-Zawacki）當(dāng)時(shí)都還是研究生,，剛開始科研生涯，而巴拿馬的兩棲動物為他們提供了無窮的研究可能,。
他們對玻璃蛙（瞻星蛙科的物種）產(chǎn)生了興趣,。這類夜行性青蛙具有透明的皮膚和凸出的眼睛，腳上有蹼,，通常在樹上活動,。“我們工作的地方有著堪稱全世界最高的兩棲動物多樣,。如果你晚上出去,，你會看到和聽到幾十個(gè)不同的物種，每個(gè)晚上都是如此,，其中一些物種具有不可思議的美感,，”理查茲-扎瓦奇說道,。
然而，就在短短幾年中,，一切都變了,。兩棲動物的合唱變得越來越微弱，森林越來越寂靜,，曾經(jīng)數(shù)量眾多的物種開始消失,。“在巴拿馬的初期工作后沒有多久,，疾病就出現(xiàn)了,，”沃勒斯說,，“我們在溪流中找到了死亡和正在死亡的青蛙,。很難說清楚這是多么深刻的體驗(yàn)。這完全改變了我們科研生涯的軌跡,。這一方面很令人心碎,，但又有吸引人的地方，我們就是從那里開始的,?！?/p>
多年來，科學(xué)家一直在研究這些青蛙以及導(dǎo)致它們死亡的疾病,，希望找出扭轉(zhuǎn)兩棲動物種群衰退趨勢的方法,。直到最近，他們在一些野外觀測點(diǎn)發(fā)現(xiàn)少數(shù)物種開始出現(xiàn)恢復(fù)的跡象,，研究中所分析的衰退至極低數(shù)量的12種兩棲動物中有9種已經(jīng)得到了恢復(fù),。報(bào)告指出，對超過2000個(gè)用于診斷的樣品（兩棲動物皮膚的擦拭樣品）檢測顯示,，自疫情發(fā)生后,，蛙壺菌的流行已經(jīng)有所減少。沃勒斯和理查茲-扎瓦奇等研究者試圖弄清楚這其中的原因,。
這樣的場景在巴拿馬森林中并不罕見
改變?nèi)绾伟l(fā)生,？
壺菌病（Chytridiomycosis）是由蛙壺菌（學(xué)名：Batrachochytrium dendrobatidis）引起的一種感染兩棲動物的疾病,。這種真菌在溪流和雨林等潮濕環(huán)境中十分活躍,，十多年來一直顯著影響著巴拿馬的某些兩棲動物種群。
沃勒斯現(xiàn)在是美國內(nèi)華達(dá)大學(xué)里諾分校的生物學(xué)家,，他最初認(rèn)為巴拿馬森林中兩棲動物種群的恢復(fù)是因?yàn)橥軌鼐l(fā)生了變化,，變得沒那么致命。目前在匹茨堡大學(xué)任職的理查茲·扎瓦奇解釋稱,，這些病原體的生命周期較短,，這使它們能比宿主更快地做出改變,。蛙壺菌能在幾小時(shí)或幾天內(nèi)完成繁殖，而蛙類需要一年才能長到成熟,。由于世代交替的速度更快,，蛙壺菌的演化速度也更快。
于是,，研究人員開始對蛙壺菌的基因片段進(jìn)行檢測,，尋找現(xiàn)在的菌株與壺菌病爆發(fā)時(shí)的菌株之間出現(xiàn)的變體。然而,，一次又一次的檢測結(jié)果顯示,，壺菌病的基因并沒有隨時(shí)間推移發(fā)生改變，它們的生長并沒有變快,，而且對兩棲類免疫細(xì)胞的影響方式也與先前菌株沒有明顯不同,。當(dāng)他們用病原體感染實(shí)驗(yàn)室里的青蛙時(shí)，死亡率是驚人的百分之百,。
蛙壺菌對兩棲動物致命的本質(zhì)一點(diǎn)也沒有變,。“我完全錯了,，”沃勒斯說道,。但這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也讓他們知道了下一步應(yīng)該怎么做?！罢沁@一點(diǎn)起到了關(guān)鍵作用,，我們意識到，蛙類仍然在巴拿馬存在,，而且仍然會受到感染,，盡管這些病原體依然非常致命，”沃勒斯說,，“我們就在想,，如果病原體沒有變化，那肯定是青蛙身上發(fā)生了改變,?！?/p>
這只健康的巴拿馬金蛙（雖然名為“蛙”,，但它們其實(shí)是一種蟾蜍）在壺菌病疫情中幸存了下來
它們?nèi)绾涡掖妫?/strong>
壺菌病是一種皮膚傳染病,，對兩棲動物尤其致命。水和電解質(zhì)都可以滲入兩棲動物的皮膚,，它們甚至能用皮膚呼吸空氣,。對兩棲類來說，保護(hù)皮膚是一件生死攸關(guān)的事情,。
“（蛙類）心臟的電功能會受到干擾,，它們會因?yàn)樾呐K停搏而死,，”沃勒斯說道。這是一種由化學(xué)物質(zhì)失衡引起的心臟病,。受蛙壺菌感染的皮膚使一些重要的元素（如鈉和鉀等）無法保持適當(dāng)?shù)谋壤?，從而?dǎo)致心臟停止跳動。
那么,，這些蛙類是如何抵抗如此可怕的真菌感染呢,？研究人員認(rèn)為，野外現(xiàn)存蛙類種群中的健康個(gè)體能改變皮膚分泌物的成分,，使其更具有抗菌性,，并能更好地抵抗蛙壺菌。他們的研究結(jié)果發(fā)表在近期的《科學(xué)》（Science）雜志上,。
漫長的復(fù)蘇之路
在研究人員努力拯救受到蛙壺菌威脅的兩棲動物種群的同時(shí),，對巴拿馬境內(nèi)剩余蛙類棲息地的保護(hù)工作也在進(jìn)行中?！盎謴?fù)是可能的,，但很緩慢,，并且要一步一步來,，”沃勒斯說，“而且這意味著你需要持續(xù)監(jiān)測,，采集樣品,，并努力去尋找這些兩棲動物，看看它們過得怎么樣,?！?/p>
皮膚分泌物很可能不是導(dǎo)致一些蛙類獲得這種抵抗力的唯一因素。沃勒斯和理查茲·扎瓦奇等研究者希望了解宿主物種可能發(fā)生的遺傳變化,，以及蛙壺菌沒有出現(xiàn)變化的原因,。
總的來說，面對蛙壺菌帶來的可怕現(xiàn)狀,，這一發(fā)現(xiàn)對蛙類,、蛙類研究人員以及附近的居民來說是為數(shù)不多的亮點(diǎn)之一。但是,，一個(gè)亮點(diǎn)并不意味著所有蛙類物種都會迎來生機(jī),。“我們看得相當(dāng)清楚,，一些物種第一次出現(xiàn)了恢復(fù)的跡象,，但并不是所有物種都這樣，”理查茲·扎瓦奇說,，“許多蛙類并沒有在樹林里出現(xiàn),。無論它們以后是否顯示出復(fù)蘇跡象,，我們都希望如此。但是,，一切都無法在回到原來的狀態(tài),。（蛙壺菌）將繼續(xù)對巴拿馬和世界其他地區(qū)的物種構(gòu)成威脅?！?/p>
理查茲-扎瓦奇和沃勒斯強(qiáng)調(diào)稱,，對壺菌病及其對蛙類種群的影響進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測具有重要意義。對這類傳染病的跟蹤監(jiān)測,，以及對病原體和宿主之間相互作用的研究,，將幫助我們在未來更好地控制疾病流行，對其他植物和動物也是如此,。沃勒斯說：“新出現(xiàn)的傳染病并不是某種會輕易消失的東西,。隨著全球化程度的加深，傳染病將持續(xù)成為威脅,，不僅對野生動物如此,，對人類也是一樣?！保ㄈ翁欤?/p>
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