一种真菌攻击着欧洲最受欢迎的蝾螈。 如果它到达北美,它可能会造成严重破坏

比利时根特 -直到最近,Bunderbos才是荷兰寻找火蝾螈的最佳地点。 高大的阔叶树遮蔽着小溪,小森林里栖息着成千上万的20厘米长的生物,闪闪发光的黑色和明亮的黄色斑点。 “它是一种非常有魅力的动物,”Annemarieke Spitzen-van der Sluijs说,她是荷兰爬行动物,两栖和鱼类保护组织(RAVON)的保护生物学家,这是一个位于奈梅亨的非营利组织。 “它就像两栖动物中的海豚,总是微笑着,有着漂亮的眼睛。”

但从2008年左右开始,Bunderbos的人口开始直线下降,没有明显的原因。 当根特大学的兽医Frank Pasmans和An Martel听说神秘的死亡时,他们回忆起由Batrachochytrium dendrobatidisBd )引起的灭绝,这是一种高度致命的真菌,可感染超过700种两栖动物。 然而,在他们的实验室对Bd的测试是否定的。

RAVON从公园里拆除了39只火蝾螈( Salamandra salamandra ),暂时在一个员工的地下室安全地守卫着它。 当这些动物也开始死亡时,Spitzen-van der Sluijs将它们赶到了这里,大约2个小时的路程,Martel和Pasmans在那里养了一只来自生命的蝾螈的真菌。 它是一种与Bd有关的新病原体。 他们将它命名为B. salamandrivoransBsal ),因为溃疡会贪婪地吞噬动物的皮肤。

因此,这对夫妻,生活中的伴侣以及工作开始了苦乐参半的奥德赛。 自从他们最初的发现以来他们所领导的研究表明, Bsal--可能是由宠物贸易从亚洲引入 - 有可能消灭整个欧洲的蝾螈种群。 更大的恐惧是病原体将到达北美洲,这里拥有世界上最多样的蝾螈。 (仅田纳西州就有57种。)

这项工作为Martel和Pasmans提供了资金和科学认可。 “他们在正确的时间,在正确的时间做了惊人的工作,”加州旧金山州立大学的生态学家Vance Vredenburg说。 但这对夫妇担心他们拥有前排座位,可以消灭他们喜爱的珍稀物种。 “这将是一次真正的损失,”帕斯曼斯说。 没有人知道如何减缓Bsal的蔓延,尽管Martel,Pasmans和许多其他人正在讨论诸如贸易限制,栖息地保护,甚至招募其他生物来对抗病原体等措施。 “这将是一场竞赛,”德国莱比锡亥姆霍兹环境研究中心的保护生物学家Dirk Schmeller说。 “而且可能没有足够的时间。”

一种真菌攻击着欧洲最受欢迎的蝾螈。 如果它到达北美,它可能会造成严重破坏

马特尔和弗兰克帕斯曼正在破解火蝾螈和其他物种的真菌威胁。

照片:©MANON BRUININGA

作为一个孩子,42岁的帕斯曼在比利时安特卫普郊区的家附近的公园里玩蝾螈,从那以后他就对两栖动物和爬行动物着迷。 “我只是喜欢看他们的行为,看到幼虫长大并经历变态,”他说。 17岁时,他加入了一群针对两栖动物和爬行动物疾病的爬虫学家和爱好者。 现年41岁的Martel最初喜欢哺乳动物,与猫,狗和豚鼠一起成长,但在研究生开始约会后,她就抓住了Pasmans对两栖动物的热情。 他们住在一个农场里,里面有两只狗,15只绵羊,还有大约50只火蝾螈。

兽医科学是两者的自然职业选择。 Pasmans于2005年加入了根特的教职员工,2年后又加入了Martel。 由于两栖动物和爬行动物研究的资金很少,他们花了几年时间研究家禽和猪的传染病,同时在下班后研究海龟和火蜥蜴。

帕斯曼长期以来一直意识到对两栖动物的威胁,两栖动物栖息地湿润的林地,池塘和溪流使它们容易受到发育和水污染的影响。 到目前为止,已有超过7600种已知两栖动物物种中近三分之一濒临灭绝,其比例高于其他任何主要脊椎动物。 最近,疾病已经成为一个主要问题,其中包括雷纳病毒,自20世纪90年代以来,这些疾病导致了一些记录在案的全球大规模死亡和局部灭绝的病例。

最严重的传染病是Bd ,其在1999年与巴拿马和澳大利亚雨林的两栖动物减少有关,但据认为至少在20年前已经开始蔓延和伤害人口。 真菌来自哪里是未知的。 它感染易感物种的皮肤,引起呼吸和液体调节的问题,并最终引发心脏病发作。 Bd开车灭绝了美洲的许多种蛙和澳大利亚的北方胃育雏蛙。 它在北美洲被发现,它威胁着几种青蛙。 虽然Bd在墨西哥,危地马拉和哥斯达黎加消灭了火蜥蜴,但它似乎并没有给美国东南部高度多样化的蝾螈造成重大问题。

2008年,根特大学授予Martel和Pasmans一项研究Bd和两栖动物皮肤病理学的资助。 同年,在哥斯达黎加度假期间,他们第一次看到真菌的力量。 参观曾经与丑角青蛙唧唧声相呼应的山地云雾林,他们被沉默所打动。 “他们完全被遗弃了,”帕斯曼斯说。 “这真的很戏剧性。”

到那时,欧洲的爬行动物学家也感到震惊。 2001年, Bd与西班牙助产士蟾蜍的严重衰退有关。 十年来, Bd也在北欧被发现。 Spitzen-van der Sluijs在荷兰和比利时的两栖动物身上发现了它。 但它似乎并没有导致死亡。 “教条是:当Bd进入时,一切都会消亡,”帕斯曼斯说,他觉得这些影响有点大肆宣传。

然后火蜥蜴开始在Bunderbos死亡。 在大多数其他森林中,疫情可能已被忽视。 但自1997年以来,志愿者已经系统地调查了1.4平方公里的保护区和周围的树林,以便密切关注荷兰三个火蝾螈种群中最大的一个。 当Pasmans和Martel第一次听说2008年的死亡事件时,他们并没有特别惊慌。 毕竟,野生动物一直在死,北欧的两栖动物似乎对Bd有抵抗力。 但年复一年,这个消息变得更糟,估计人口每年下降近20%。

2012年,随着死亡事件的发生,Spitzen-van der Sluijs驾驶二十多只活蝾螈到根特实验室。 从一只明显生病的动物,Pasmans和Martel可以说这是一种新的东西。 与患有Bd的青蛙不同,它使皮肤变厚和变硬,蝾螈全身都有溃疡。 (其他症状,如嗜睡和食欲不振,与Bd相似。)Martel和Pasmans采集皮肤样本,3周后在琼脂和肉汤底物上培养出真菌。

遗传分析显示,与Bd一样,它是一种chytrid-青蛙祸害的表亲。 “当我听到它的时候,我的脸变白了,”施梅勒回忆道。 在世界各地发现的这种多样的真菌通常以花粉或池塘,溪流或潮湿土壤中植物和昆虫的退化残留物为食。 在一个独特的 - 和一些两栖动物致命的适应,他们释放所谓的游动孢子,可以通过鞭打鞭毛游几厘米。

Bd游动孢子落在易感的两栖动物身上时,它们会长出一条穿透外皮的细管。 管的末端膨胀成圆形体,使另一根管更深。 挖洞破坏了两栖动物调节其流体的能力。 几天或几周后,会形成一种称为孢子囊的结构,它会迁移到皮肤表面,然后爆发以释放大量新的游动孢子。 (由Bsal引起的溃疡表明其行为在某些方面有所不同。)

为了证实Bsal是病原体而不是继发感染,两人从实验室培养物中取出游动孢子并将它们滴到健康火蝾螈的背上。 这些动物出现了第一只生病蝾螈的症状,几天后都死了,正如他们在2013年的“美国国家科学院院刊”上报道的那样。 亚特兰大动物园的爬行动物学家Joe Mendelson说:“这件事情就像它一样致病。”

一种真菌攻击着欧洲最受欢迎的蝾螈。 如果它到达北美,它可能会造成严重破坏

个别火蝾螈可以通过它们的斑点来识别,这有助于研究人员绘制它们作为致病性真菌Bsal通过种群肆虐的衰退。

照片:©MANON BRUININGA

Bsal是否Bd一样具有广泛的破坏性? 为了找到答案,Martel和Pasmans对来自世界各地的35种两栖动物进行了实验。 他们测试的所有七种欧洲蝾螈物种都非常敏感。 一个来自土耳其,两个来自北美, 。 青蛙抵抗或容忍感染。

该研究还确定了Bsal的出生地。 Martel和Pasmans在其他研究人员在泰国,越南和日本收集的蝾螈样本中检测到这种真菌 - 包括150多年前的博物馆标本 - 但不是来自世界其他地区的蝾螈。 在感染实验期间,他们发现一些亚洲蝾螈出现症状然后恢复,而其他蝾螈则完全抵抗。 该团队的结论是, Bsal和蝾螈可能在亚洲共存了数百万年。

然而,在Netherlanders中, Bsal在战争中。 当Martel和Pasmans确定这种真菌时,它已经消灭了Bunderbos的人口。 他们错过了第一手研究爆发的机会。 然后在2014年4月,他们得到了一位在比利时度假的荷兰男子的小费,他在罗伯特维尔附近的森林里遇到了一只死火蝾螈。 意识到Bunderbos的灾难,他通过电子邮件向根特发送了电子邮件。

Martel和Pasmans毫不犹豫地开始监视人口。 “我们每周都会去找更多患病的动物,”马特尔回忆道。 “这真令人心碎。” 6个月内,博士 接手实地考察的学生Gwij Stegen根本没有找到任何火蝾螈。 该研究量化了下降的速度,并且还表明性成熟的火蝾螈比青少年更容易被感染(可能在与对手或交配的战斗中),这阻止了它们的繁殖并使人们不太可能恢复。

回到实验室,有更多的坏消息。 Martel和Pasmans对其他常见的欧洲两栖动物进行了测试,结果发现两种物种可以作为真菌的储存库。 高山蝾螈( Ichthyosaura alpestris )和助产士蟾蜍( Alytes obstetricans )都从轻度感染中恢复过来,在此期间它们会将孢子流出数周至数月。 通过确保病原体将继续循环,这些野生水库使得诸如火蝾螈等高度敏感物种灭绝的可能性更大。

Martel和Pasmans发现了Bsal可能会坚持的另一个原因。 在它们被微观捕食者食用之前,动物孢子通常最多存活几天,但是Bsal产生了第二种更坚硬的孢子,它具有坚固的细胞壁并且可以在池塘水中存活超过2个月。 这些孢子漂浮,这有助于他们避免被吃掉。

所有这一切都意味着Bsal可以迅速摧毁易受感染的蝾螈物种,该团队在4月份的一篇自然报纸中得出结论。 人口较少的物种特别容易受到伤害。 十个欧洲物种,包括意大利撒丁岛的五个物种,每个都生活在一个面积小于5000平方公里的地区,一个名为Calotriton arnoldi的物种在一个不到10平方公里的西班牙自然公园内居住。

迫在眉睫的威胁

意外地从亚洲引入,真菌Batrachochytrium salamandrivoransBsal )在欧洲肆虐或杀死几种大范围的两栖动物,例如火蝾螈(左),因此它可能会在整个大陆蔓延。 科学家们特别担心稀有物种,因为它们更有可能灭绝。 仅撒丁岛(右)就有五种这样的物种,其中大多数的面积小于500平方公里。

一种真菌攻击着欧洲最受欢迎的蝾螈。 如果它到达北美,它可能会造成严重破坏
学分:(图形)J。你/ 科学 ; (数据,顶部到底部)IUCN红色威胁物种清单; RAVON

Martel和Pasmans承认,令人震惊的结果令人沮丧。 为了提振士气,Martel和其他实验室成员将蛋糕和其他零食带到实验室。 (在最近的一次访问中,有一大盒巧克力覆盖的比利时华夫饼。)在实验室研究中失去自己也是一种安慰。 “你总能找到新的小东西,”她说。 “你忘记了动物和工作。” 对于帕斯曼来说,它是在大自然中漫步。 “看到在森林地板上活跃的蝾螈仍然是神奇的,让我感到兴奋。”

Bsal的威胁很明显,战斗计划不那么明显。 研究人员表示,最重要的是防止进一步从亚洲引进。 去年美国禁止进口201种蝾螈以防范Bsal ,而加拿大则在5月对所有物种进行了防治 在欧洲,有些人要求完全禁止活两栖动物的交易,但马特尔和帕斯曼认为,这只会将其推向地下。 他们赞成禁止进口野生捕获的两栖动物,但允许出售被圈养的动物,即使它们来自亚洲,只要它们被隔离和测试。 (欧洲和其他地方的商业育种者已经供应了许多蝾螈物种。)令人鼓舞的是,一个欧洲宠物贸易组织财团在4月份表示,它支持对Bsal的进口火蜥蜴进行检疫和测试。

至于减缓Bsal的传播,专家们于1月份在瑞士苏黎世会面,评估了这些选择。 伦敦帝国理工学院的遗传学家马修·费舍尔说:“他们中没有人看起来很有希望。” 小型,孤立的种群可以通过防两栖栅栏保护。 Martel说,测试它们的功效将“非常复杂”。 并且在可能延迟Bsal蔓延的爆发周围宰杀健康的火蝾螈可能会面临公众的反对意见。

如果Bsal继续在欧洲游行,一个有希望的情况是,它将与至少一些物种达到平衡,因为宿主进化出更好的免疫力,而病原体变得不那么致命。 在澳大利亚和加利福尼亚州,尽管继续感染Bd ,一些青蛙物种正在恢复。 然而,到目前为止,没有迹象表明火蝾螈会发生这种情况,这显然不能对Bsal产生任何免疫反应。 其他物种可能会进行更多的斗争。

提高生存几率的一种方法可能是用释放抗真菌化合物的益生菌治疗蝾螈。 研究人员已从青蛙身上分离出抵抗Bd的细菌; 当应用于脆弱物种的皮肤时,微生物保护许多动物免受感染。 2010年,由Vredenburg领导的一项关于益生菌的小型田间试验,帮助保护加利福尼亚州内华达山脉的一小群山地黄腿蛙对抗Bd Pasmans和Martel正在与德国的研究人员合作,以确定Bsal战斗细菌。

另一个想法是增加两栖动物繁殖池塘中浮游动物的数量。 虽然许多微生物消耗Bd游动孢子,但目前尚不清楚它们对更强壮的Bsal孢子有多么有效。 Martel和Pasmans希望在分子水平上学习是什么让成年火蝾螈如此易感以及幼虫如何抵抗感染。 鉴定遗传标记可能有助于加速选择性抗性育种。

同时,减少其他威胁也会产生影响。 Vredenburg及其同事去年报告说,加利福尼亚山区黄腿蛙的轻度感染人群正在缓慢反弹,因为捕食幼虫的放养鱼被从栖息地移走。 青蛙似乎也获得了一些阻力。 “我对Bsal将会发生的事情更有希望, 不是没有这个例子,”Vredenburg说。 帕斯曼斯说,通过减少水污染来改善火蝾螈的栖息地可能会使动物更有弹性,去除侵入性甲壳类动物或捕食幼虫的鱼类可能会增加人口数量。

任何使蝾螈对Bsal更具抵抗力的策略可能需要数年才能发展。 目前,马特尔和帕斯曼正在监测其不可避免的传播。 他们与七个国家的同事一起建立了一个由欧盟资助的计划,该计划邀请志愿者对该疾病进行调查。 他们希望它不会成为微笑蝾螈的死亡监视。

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