我的辦公室里擺滿了來自世界各地的青蛙，蟾蜍和火蜥蜴的彩色圖像，其中一些我作為免疫學(xué)家和微生物學(xué)家收集了40多年，研究兩棲動(dòng)物的免疫力和疾病。這些自然界的珠寶大多是許多水生生態(tài)系統(tǒng)的沉默工作成員。

沉默的例外是當(dāng)雄性青蛙和蟾蜍呼喚吸引雌性交配時(shí)。這些吵鬧的生物往往是精彩的小腹語者。他們可以從你的鼻子那里打電話幾英寸，然后完全融入他們看不見的環(huán)境中。我曾在巴拿馬看過熱帶青蛙，而田納西州的本地青蛙則表現(xiàn)出這種伎倆，似乎在模仿我捕捉它們的企圖。

我目前的研究重點(diǎn)是兩棲動(dòng)物與兩種與全球兩棲動(dòng)物衰退有關(guān)的新型壺菌病原體之間的相互作用。其中一種是Batrachochytrium dendrobatidis(縮寫為Bd)，已造成世界各地的大規(guī)模青蛙死亡。最近我的實(shí)驗(yàn)室群的貢獻(xiàn)的研究表明，有些物種起因于BD感染巴拿馬兩棲動(dòng)物是有所下降的復(fù)蘇。盡管病原體沒有發(fā)生變化，但這些物種似乎比Bd首次出現(xiàn)時(shí)的同一物種的成員具有更好的皮膚防御能力。

這是一個(gè)非常好的消息，但那些喜歡兩棲動(dòng)物的人需要保持警惕并繼續(xù)監(jiān)測這些正在恢復(fù)的人群。引起關(guān)注的第二個(gè)原因是發(fā)現(xiàn)了一種密切相關(guān)的壺菌(Batrachochytrium salamandrivorans)(Bsal)，它似乎對(duì)蠑螈和蠑螈更有害。

全球青蛙衰落

十多年前，一種名為壺菌病的致命疾病的流行病席卷了巴拿馬的兩棲動(dòng)物。感染是由壺菌真菌Batrachochytrium dendrobatidis引起的。來自巴拿馬史密森尼熱帶研究所的一些大學(xué)的科學(xué)家報(bào)告說，從哥斯達(dá)黎加到巴拿馬哥倫比亞，壺菌病從西向東可預(yù)測地移動(dòng)。

我是國家科學(xué)基金會(huì)資助的一個(gè)國際科學(xué)家小組的成員，他們試圖了解這種疾病以及兩棲動(dòng)物是否對(duì)這種真菌具有有效的免疫防御能力。我的實(shí)驗(yàn)室小組的兩名成員每年從2004年到2008年前往巴拿馬，并且能夠觀察到在壺菌病流行之前和之后多種蛙類的皮膚分泌物。

許多兩棲動(dòng)物的皮膚中都有顆粒腺，可以合成和隔離抗菌肽(AMPs)和其他防御性分子。當(dāng)動(dòng)物受到驚嚇或受傷時(shí)，防御性分子被釋放以清潔和保護(hù)皮膚。

通過仍然是個(gè)謎團(tuán)的機(jī)制，我們觀察到這些皮膚防御似乎在病原體進(jìn)入兩棲動(dòng)物群落后得到改善。盡管如此，該地區(qū)的許多青蛙種群遭受嚴(yán)重下降。2004年發(fā)布的一項(xiàng)全球評(píng)估顯示，43%的兩棲動(dòng)物物種正在減少，32%的物種受到威脅。

抵抗的跡象

在2012 - 2013年，我的同事們冒險(xiǎn)到巴拿馬的一些同一地點(diǎn)，兩棲動(dòng)物失蹤了。令我們高興的是，一些物種正在部分恢復(fù)，至少足以讓它們再次被發(fā)現(xiàn)和采樣。

我們想知道這是否發(fā)生是因?yàn)椴≡w變得毒性較小，或者出于其他原因，包括青蛙正在發(fā)展更有效的反應(yīng)的可能性。為了找到答案，我們分析了Bd毒力的多種測量方法，包括它感染從未接觸過它的青蛙的能力;它的文化增長率;它是否經(jīng)歷了遺傳變化，表明某些可能的毒力特征喪失;及其抑制青蛙免疫細(xì)胞的能力。

正如我們小組最近報(bào)道的那樣，我們發(fā)現(xiàn)病原體沒有改變。然而，我們能夠證明，對(duì)于某些物種，我們從持續(xù)存在的種群中的青蛙中收集的青蛙皮膚分泌物比那些從未暴露于真菌的青蛙更能夠抑制培養(yǎng)系統(tǒng)中的真菌。

巴拿馬一些地方的一些青蛙物種正在恢復(fù)，盡管這種惡毒的病原體仍在繼續(xù)存在，這是一個(gè)好消息，但現(xiàn)在慶祝還為時(shí)尚早?；謴?fù)過程非常緩慢，科學(xué)家需要繼續(xù)監(jiān)測青蛙并了解更多有關(guān)其免疫防御的信息。保護(hù)其遭受毀林和水污染威脅的棲息地也將成為這些獨(dú)特的兩棲動(dòng)物在巴拿馬長期生存的關(guān)鍵因素。

蠑螈(和青蛙)處于危險(xiǎn)之中

在全球范圍內(nèi)，Bd不是唯一的威脅。最近在歐洲發(fā)現(xiàn)了一種名為Batrachochytrium salamandrivorans(縮寫為Bsal)的第二種致病性壺菌真菌，并且已經(jīng)摧毀了荷蘭和比利時(shí)的一些蠑螈種群。這種姊妹物種可能是偶然從亞洲進(jìn)口到歐洲，對(duì)蠑螈而言似乎比青蛙或蟾蜍更大。

Bsal尚未在北美被發(fā)現(xiàn)。我是一個(gè)新的科學(xué)家聯(lián)盟的成員，他們組建了一個(gè)Bsal工作組來研究它是否可以在這里成為入侵者，以及哪些物種可能受到的影響最大。

2016年1月，美國魚類和野生動(dòng)物管理局列出了201種蠑螈物種，因?yàn)樗鼈冇锌赡軐sal引入美國。這一步驟規(guī)定，在美國大陸，哥倫比亞特區(qū)，夏威夷，波多黎各自由聯(lián)邦或美國的任何財(cái)產(chǎn)之間進(jìn)口或運(yùn)輸任何這些物種都是非法的。

Bsal特別工作組目前正在制定一項(xiàng)戰(zhàn)略計(jì)劃，列出最迫切的研究需求，以防止意外引入和監(jiān)測脆弱人群。2017年10月，一群科學(xué)家和保護(hù)組織敦促美國政府暫停向美國進(jìn)口所有青蛙和火蜥蜴。

簡而言之，放松還為時(shí)尚早。兩棲動(dòng)物種群還有許多其他潛在的壓力因素，包括氣候變化，棲息地和疾病減少。我們這些珍惜兩棲動(dòng)物多樣性的人將在未來一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)擔(dān)憂。