

狮子鱼在东海岸捕食本土鱼类,葛藤覆盖着美国南部的大片地区,甘蔗蟾蜍毒害澳大利亚动物——这些都是破坏性入侵物种的常见例子。但全球最致命的入侵物种是肉眼看不见的——壶菌。
这是《科学》杂志周四发表的一项新研究的结论,该研究量化了这种杀死两栖动物的真菌的全球死亡人数。澳大利亚国立大学的应用生态学家、该研究的首席作者本·舍勒说:“每个人都知道(壶菌病)很可怕,但我们不知道确切的数字。”“我们的论文量化了其影响,并拼凑出了发生的时间和地点。”
去年的一项基因组研究显示,壶菌病的主要原因——弓形真菌(B. dendrobatidis)病原体——起源于朝鲜半岛。然后,壶菌似乎从20世纪初开始,通过国际宠物贸易传播。孢子的传播也与全球贸易的增长同时发生——一些生病的青蛙显然搭乘船只在大陆之间进行“搭便车”。
两栖动物薄而湿润的皮肤——它们通过皮肤呼吸和吸收水分——含有蛋白质角蛋白,这与我们头发和指甲中的化合物相同。水生的壶菌通过皮肤接触和受感染的水传播,以这种蛋白质为食。当真菌在动物皮肤上蔓延时,它会阻碍电解质的运输,而电解质对调节身体功能至关重要。最终,受感染的青蛙、蟾蜍或蝾螈因心脏病发作而死亡。
自20世纪70年代以来,大量青蛙死于这种真菌,但科学家直到1998年才识别出壶菌。2007年,科学家们能够将先前“神秘”的青蛙死亡归因于壶菌,并估计这种感染已影响到约200种青蛙。
对于《科学》杂志上的新研究,科学家们查阅了文献和数据库,并与世界各地的专家进行了协商,汇集并绘制了与壶菌相关的衰退信息。“这是我们对当前全球两栖动物持续衰退情况最全面的更新,”范德堡大学病理学、微生物学和免疫学教授路易丝·罗林斯-史密斯说,她没有参与这项研究。
研究报告称,在过去的50年里,壶菌病已摧毁了501种两栖动物。其中,90种被推定灭绝。中美洲、南美洲和澳大利亚的蟾蜍和青蛙受到的打击最为严重。“这是由一种病原体引起的、有记录以来的最大规模生物多样性丧失,并将弓形真菌(B. dendrobatidis)列为最具破坏性的入侵物种之一,”作者在新研究中写道。
相比之下,猫威胁到430种物种——主要是鸟类和小哺乳动物——而入侵的啮齿动物威胁到420种物种。壶菌病造成的物种损失也远大于其他野生动物疾病,例如蝙蝠的白鼻病或鸟类的西尼罗河病毒。
虽然这种真菌的破坏在20世纪80年代达到顶峰,但受影响的两栖动物中有39%仍在持续衰退。新的疫情爆发频率正在降低,但该疾病仍然构成全球威胁,特别是当它传播到新地区时。“有记录的衰退已经发生在大约40到50年,”罗林斯-史密斯说。“但重要的是,我们不要感到厌倦,而忽略了它们仍在发生的这一事实。”
科学家们还能够利用全球数据来绘制和比较似乎能促进或抑制生存的环境类型。壶菌在凉爽潮湿的地区繁衍生息,例如中美洲和南美洲高海拔地区生活的鲜艳的阿特鲁普斯属(Atelopus)青蛙。其中许多物种已经濒危或灭绝。“我认为这是我们研究中的一个显著结果,”舍勒说。“你有一个非常令人惊叹的青蛙和蟾蜍属——非常独特,非常有魅力——它们经历了与壶菌相关的极其严重的衰退。”
在受这种真菌侵害的501种物种中,有12%的物种正在朝着恢复的方向取得一些进展。例如,在美国的优胜美地国家公园,内华达山脉黄腿蛙正在公园的湖泊中恢复。但科学家们尚未见证更广泛的、物种层面的恢复。而且我们还没有找到治疗患病两栖动物的方法,也没有找到根除这种真菌的方法。罗林斯-史密斯补充说,我们甚至不知道当没有青蛙感染时,这种真菌会在水中存在多久。
现在,我们最好的选择是采取措施阻止疾病传播,例如实施更严格的野生动物贸易管制。“希望我们将提高人们对野生动物疾病对生物多样性构成严重威胁的认识,”舍勒说。“随着人类在我们高度全球化和互联互通的世界中,以前所未有的速度在全球范围内转移生物材料,我们需要真正思考生物安全以及可能搭便车的潜在病原体。”