青蛙皮肤分泌物为致命真菌疫情带来第一线希望

21 世纪初期是研究巴拿马两栖动物的好时机。夜晚，数十种两栖动物齐声歌唱，研究人员则测量并拍摄一只又一只青蛙，他们经常徒步前往距离最近道路数小时的偏远地点。杰米·沃伊尔斯和科里·理查兹-扎瓦基当时都是研究生，刚刚开始他们的科学生涯，巴拿马的两栖动物提供了大量的研究可能性。

其中有皮肤透明的玻璃蛙、眼睛凸出的夜行蛙，还有长着巨大蹼足的树栖蛙。

“我们工作的地方拥有世界上最令人惊叹的两栖动物多样性。如果你晚上出去，你每晚都会看到和听到几十种不同的物种，其中一些非常美丽，”理查兹-扎瓦茨基说。

几年之内，一切都变了。两栖动物的歌声变得柔和、低沉，曾经丰富的物种开始消失。

“在巴拿马开展初步工作后不久，这种疾病就出现了，”沃伊尔斯说。“我们在溪流中发现了死青蛙和濒死青蛙。很难形容那是一种多么深刻的经历。它确实改变了我们科学生涯的轨迹。一方面令人心碎，但另一方面也令人着迷——这就是我们所有人的起点。”

多年来，研究人员一直在研究青蛙和导致它们死亡的疾病，希望找出迅速减少的种群发生了什么。最近，野外调查点的一小部分物种开始恢复，从灭绝的边缘反弹回来。沃伊尔斯、理查兹-扎瓦茨基和他们的同事决心找出原因。

变化发生在哪里？

壶菌病是由一种真菌引起的，这种真菌在巴拿马的溪流和森林等潮湿环境中生长旺盛。

沃伊尔斯现在是内华达大学里诺分校的生物学家，他最初认为真菌数量恢复的原因是真菌发生了变化，变得更弱，毒性也更低。

现就职于匹兹堡大学的理查兹-扎瓦茨基解释说，病原体的生命周期短，因此它们的变化速度往往比宿主更快，只需几小时或几天就能繁殖，而青蛙则需要一年才能成熟。通过更快地循环世代，真菌也应该能够更快地进化。

于是他们开始研究，检测真菌碎片，寻找现代样本与疫情爆发时样本之间的差异。但一次又一次的测试表明，这种疾病并没有随着时间的推移而改变。当他们在实验室里将病原体引入青蛙时，死亡率高达惊人的 100%。

病原体的致命性丝毫没有改变。

沃伊尔斯说：“我完全错了。”但这些实验告诉了他们下一步该研究的方向。

“这就是关键的不同之处——意识到尽管病原体仍然极其致命，但巴拿马仍有青蛙感染病毒。这真是太了不起了，”沃伊尔斯说。“我们认为，如果病原体没有改变，那么青蛙身上一定有某种东西发生了变化。”

他们如何生存下来

这种疾病是一种皮肤感染，对两栖动物来说尤其成问题。它们的皮肤是水和电解质的入口，甚至是呼吸所需的气体的入口。皮肤护理对两栖动物来说是生死攸关的问题。

沃伊尔斯说：“心脏的电功能受到干扰，患者会因心脏骤停而死亡。”这是一种由化学失衡引发的心脏病。皮肤受损导致钠和钾等重要成分无法保持适当的比例，因此心脏停止跳动。

青蛙如何抵抗如此凶猛的真菌敌人？研究人员发现，健康的青蛙已经改变了它们的皮肤分泌物，变得更加具有抗菌作用，能够更好地抵抗真菌菌株。他们的研究发表在本周的《科学》杂志上。

漫长的复苏之路

研究人员正在努力保护巴拿马剩余青蛙的栖息地，防止这些受威胁的青蛙种群濒临灭绝。

“恢复是可能的，但过程缓慢，需要循序渐进，”沃伊尔斯说。“这意味着你需要继续监测、收集样本，并付出艰苦的努力来找到这些两栖动物，看看它们的情况。”

皮肤分泌物可能并不是赋予某些青蛙如此强韧力的唯一因素。Voyles 和 Richards-Zawacki 等研究人员希望更多地了解可能发生变化的宿主物种的基因，以及病原体本身为何没有发生变化。

总体而言，这是这场让青蛙、研究青蛙的研究人员以及青蛙附近居民痛苦不堪的流行病中为数不多的亮点之一。但一个亮点并不意味着所有青蛙物种都将迎来阳光灿烂的日子。

“我们看到了相当明显的证据表明一些物种正在出现恢复的初步迹象，但这绝不是所有物种的恢复迹象，”理查兹-扎瓦基说。“许多青蛙似乎还没有脱离险境。至于它们以后是否会表现出恢复的迹象，我们希望如此。但这并不意味着它们会回到原来的样子。这将继续对巴拿马和世界其他地区的物种构成威胁。”

Richards-Zawacki 和 Voyles 都强调了持续监测以追踪这种疾病及其对青蛙种群的影响的重要性。改进对此类流行病的追踪，以及病原体与宿主之间相互作用的变化，有助于为未来的疾病追踪工作提供参考，甚至对其他植物和动物也是如此。

“新发传染病不会消失。随着全球化的不断推进，传染病将继续成为一种威胁，不仅对野生动物，对人类也是如此，”沃伊尔斯说。