壺菌病(chytridiomycosis)是一種主要影響兩棲綱的傳染病,由蛙壺菌(Batrachochytrium dendrobatidis)和水龍線蟲(Batrachochytrium salamandrivorans)兩種非菌絲游離孢子真菌引起。該病在全球范圍內導致許多兩棲動物種群顯著減少或滅絕,受影響的物種約占世界兩棲類總數(shù)的30%。壺菌病能夠在某些兩棲類群體中引發(fā)零星死亡,甚至可能導致全部死亡,目前尚無有效的方法在野外環(huán)境中控制該病。
發(fā)現(xiàn)歷史
壺菌病首次在1993年昆士蘭州已死或瀕死的蛙類中被發(fā)現(xiàn)。研究表明,該病早在1978年就已經遍及整個澳大利亞。在非洲、美洲、歐洲、新西蘭以及大洋洲等地也有報道。在澳大利亞、巴拿馬共和國和新西蘭,當蛙類數(shù)量急劇下降時,壺菌門也隨之突然出現(xiàn)并廣泛傳播。盡管如此,壺菌可能只是普通真菌的一種,因其毒性及其擴散能力,直到最近才被人們發(fā)現(xiàn)和認識到。在澳大利亞東海岸、阿德萊德、西澳大利亞州西南部和金伯利等地均發(fā)現(xiàn)了其蹤跡。最早的記錄表明,非洲爪蟾是最早感染壺菌病的物種之一。由于爪蟾屬被廣泛運往世界各地,因此壺菌病可能是通過這種方式傳播開來的。其他研究表明,蛙壺菌在北美和中美洲已經存在了幾十年,但仍不清楚是否存在新的病原體或者毒性增強的原有病原體。
疾病傳播
蛙壺菌的游離孢子首先侵入兩棲動物的皮膚,隨后迅速發(fā)育成孢子囊,繼而產生新的游離孢子。這些新產生的游離孢子會在宿主體內再次繁殖,從而導致壺菌病的發(fā)生。感染壺菌病的蛙類會出現(xiàn)一系列形態(tài)變化,包括腹部皮膚變紅、后肢抽搐、身體堆積蛻皮、足部和其他部位淺表皮脫落、皮膚輕微粗糙化以及出現(xiàn)微小的潰瘍或出血。在行為方面,患者表現(xiàn)出無力、無法尋找避難所、無法逃脫、失去正常反射功能以及出現(xiàn)異常姿勢。
研究進展
研究表明,蛙壺菌在超過28℃的環(huán)境下活性降低,將感染壺菌病的蛙類置于高溫條件下可以殺死壺菌。這一發(fā)現(xiàn)有助于解釋為什么由壺菌病引起的兩棲動物數(shù)量下降主要發(fā)生在寒冷地區(qū),如山區(qū)。盡管許多兩棲類的數(shù)量下降都被歸咎于蛙壺菌,但有些物種能夠抵抗感染,并在低感染率的情況下存活下來。此外,一些物種甚至能夠抵抗非病原體的壺菌。一些學者指出,對壺菌病的研究可能會損害兩棲類的保護狀況。例如,在危地馬拉的一項研究中,數(shù)千只蝌蚪因未知病原體的壺菌門而死亡,研究人員表示,這項研究是為了擴大對壺菌寄生生態(tài)的理解,以便更好地保護現(xiàn)存的兩棲類。
全球氣候變化的影響
全球氣候變化加速了壺菌病的擴散,導致兩棲動物數(shù)量的下降。在哥斯達黎加的蒙特維多云霧森林,陽光照射下,青苔和樹葉堆的溫度可達30℃,不利于蛙壺菌的生存。然而,全球氣候變化加劇了蒸發(fā)速度,增強了空氣中水分的含量。增加的蒸汽形成了云層覆蓋該地區(qū),使得表面溫度下降,夜間熱量損失減少,形成了有利于蛙壺菌生存的條件。在歐洲的研究發(fā)現(xiàn),該地區(qū)的氣候變量與壺菌病的出現(xiàn)有著密切關系,壺菌病的出現(xiàn)與氣溫升高有關。
防治措施
針對壺菌病的防治措施主要包括使用抗真菌藥物和熱療法。然而,這些抗真菌藥物可能會對某些青蛙種類的皮膚產生不良影響,而且即使用于治療感染壺菌病的個體,也不能完全消除感染。一項研究表明,伊曲康唑是治療蛙壺菌的最佳選擇。這種方法比氨苯砜和氯霉素更受歡迎,因為后者具有較高的毒性,尤其是氯霉素,它與蟾蜍白血病有關。"治療并非總是百分之百成功,也不是所有兩棲動物都能很好地耐受治療,因此應始終在獸醫(yī)學指導下治療壺菌病。"
抵抗力
由于壺菌病的巨大影響,科學家們進行了大量的研究,試圖開發(fā)出對抗壺菌病的方法。其中最有希望的是發(fā)現(xiàn)幸存下來的兩棲動物群體通常攜帶更高水平的細菌Janthinobacterium lividum。這種細菌能產生抑制蛙壺菌生長的抗菌化合物,如吲哚3-乙醛和紫花素。同樣,生活在紅背蠑螈(Plethodon cinereus)身上的細菌Lysobacter gummosus也能產生抑制蛙壺菌生長的化合物2,4-二乙酰1,5-萘二酮。2021年的研究還發(fā)現(xiàn)了一種更廣泛的抗真菌細菌群落在兩棲動物身上生活。
生態(tài)學
一項研究提出,水蚤Daphnia magna可能食用壺菌門的孢子。
參考資料 >
我國首次發(fā)現(xiàn)對兩棲動物生存有重大威脅的壺菌病.中國科學院.2024-11-13
壺菌感染對兩棲動物種群影響的研究現(xiàn)狀與挑戰(zhàn).生物多樣性.2024-11-13
科學網—新病原壺菌株系廣泛侵染我國兩棲動物.科學網.2024-11-13