

多年来,每次范斯·弗雷登堡(Vance Vredenburg)去加州国王峡谷国家公园的考察区,他都能数出大约100只内华达山脉黄腿蛙。但在2005年,这位旧金山州立大学的生物学家只发现了30具漂浮在湖中的尸体。公园里10,000只青蛙中大部分都感染了壶菌病,这是有史以来对脊椎动物生物多样性最大的威胁。今年夏天,弗雷登堡带着装满一种细菌的塑料桶回到了这个区域,这种细菌可能会拯救这种青蛙和其他世界各地的两栖动物。
壶菌病是由一种名为“蛙壶菌(Batrachochytrium dendrobatidis)”的真菌引起的,这种真菌会干扰两栖动物呼吸和调节体液的能力。没有人知道它的来源,但在过去十年里,它已经灭绝了全球6,600种两栖动物中的200种,并且威胁着另外三分之一的物种。这种真菌的杀伤力很强,在某些情况下,一年内就能消灭90%以上两栖动物种群。
在寻找治愈方法的竞赛中,科学家们正在转向一个不寻常的来源:两栖动物的皮肤。2009年,詹姆斯·麦迪逊大学的生物学家里德·哈里斯(Reid Harris)及其同事发现,生长在某些黄腿蛙皮肤上的“迟缓短杆菌(Janthinobacterium lividum)”可以杀死壶菌。为了增强青蛙的这种自然保护能力,科学家们开发了一种“生物增强”技术,即用细菌给两栖动物进行“洗澡”。在实验室测试中,这种细菌赋予了两栖动物对壶菌的完全免疫力。
受这些结果的鼓舞,弗雷登堡想看看这项技术是否能在野外奏效。他获得了国家公园管理局的特殊许可,在国王峡谷进行一项实验,用保护性细菌给80只黄腿蛙洗澡,然后将它们放归野外。截至去年秋天,对数据进行的初步粗略分析显示,经过治疗的青蛙体内的真菌水平只有未治疗的青蛙的十分之一。弗雷登堡将于今年春天返回,看看这种抵抗力是否能持续。“如果这奏效了,”他说,“它就能拯救数百个物种。”
“生物增强”技术可能对许多已经受到低水平细菌感染的两栖动物有效。但那些缺乏抗壶菌细菌的物种怎么办?拯救这些动物可能意味着在不同物种之间转移细菌,这是一个更危险的尝试。科学家们普遍警告不要将非本地物种引入新环境,一些人认为将一种细菌从一种青蛙转移到另一种青蛙可能会是灾难性的。最糟糕的情况下,这种细菌可能会杀死植物赖以生存的其他真菌,从而破坏生态系统及其两栖动物居民。
但许多科学家,如正在努力拯救巴拿马金蛙的生物学家马修·贝克尔(Matthew Becker),认为潜在的益处可能大于风险。两栖动物在连接淡水和陆地栖息地方面发挥着至关重要的作用,而且它们会捕食传播疾病的昆虫。它们皮肤产生的化合物也可能成为治疗艾滋病病毒和其他病原体的药物。
在弗吉尼亚理工大学工作的生物学家贝克尔目前正在使用“生物增强”技术来拯救巴拿马金蛙,据信这种青蛙只存在于人工饲养环境下。贝克尔说,如果将巴拿马金蛙送回其遭受壶菌污染的家园,它将会死亡。但是,贝克尔并没有用原产于温带地区的“迟缓短杆菌”来殖菌。
贝克尔收集了440份来自密切相关的巴拿马两栖动物的样本,并正在测试它们,以寻找该地区特有的新型细菌菌株。希望是,使用来自相似两栖动物的细菌,可以在动物重新引入其自然栖息地时,将任何不良影响降到最低。
这是一场与时间的赛跑,需要在确保安全所需细致的实验室工作与在为时已晚之前拯救青蛙之间取得平衡。“在那里拿着这些装有细菌的培养皿让我感到非常紧张。理想情况下,我会在进行广泛的实验室研究五年后才做这件事,”弗雷登堡说。“但到那时,我所有的青蛙都会灭绝了。”