可导致物种灭绝的壶菌

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大科技·科学之谜
2021年10月15日 03:25

...带雨林中的一个物种.虽然它们在2004年被宣称灭绝,但是从1986年...

敖清昶

研究“无用”科学

早在20世纪80年代末,美国生物学家乔伊丝·郎克尔就开始重点研究壶菌了。壶菌是一种真菌,其进化的起源可以追溯到约6亿年前。壶菌主要生活在水环境中,但事实上,你可以在几乎所有的湿度较高的环境中找到它们。壶菌的孢子还可以凭借身上长的鞭毛在水中游动。

但在那时,壶菌在生物学界完全不知名。尽管真菌与植物或动物相比,是一个庞大的生命王国,但是真菌学在很大程度上仍是一个神秘的科学领域。与真菌学家相比,植物学家反而可以说如电影明星一样光彩。所以,只有少数人听说过壶菌,研究它的人就更少了。然而,当时谁也没有察觉到研究壶菌的重要意义。

但对于郎克尔来说,壶菌很有趣,是值得研究的,但是那时很少有人注意她的研究。郎克尔自己也认为,至少从实用的角度来看,研究壶菌是没啥用处的。

“无用的”突变为“很有用的”

但是在1997年,美国华盛顿国家动物园发生了一件奇怪的事情:公园里的蓝色箭毒蛙突然开始大量死亡,但动物园的病理学家却找不到它们死亡的原因,所以对此情况束手无策。他们还注意到,这些死去的蛙类身上长出了一种奇怪的东西。他们怀疑长出的可能是一种真菌,尽管动物园里没人能认出究竟是什么。通过在网上搜索,动物园的病理学家认为郎克尔可能会知道长出的东西是什么。他们把一个样品寄给了郎克尔。郎克尔从样品中分离出了一种全新的壶菌。之后,她与其他同事经过进一步分析后,认定是这种壶菌导致了蓝色箭毒蛙的死亡。

这种壶菌通常叫作蛙壶菌,它所引起的疾病则被叫作壶菌病。随后,其他的科学家还发现,以前曾在美国西部、哥斯达黎加以及澳大利亚等地出现的两栖动物大量死亡事件,其实都是壶菌病导致的。

然而,壶菌病带来的影响大大超过了科学家的预期。据估计,全世界约30%的两栖类都受到了壶菌病的影响。截止到目前,已经有十几种两栖动物因壶菌病走向了灭亡。然而,目前我们还没有任何应对壶菌病的办法。

几乎在一夜之间,郎克尔从默默无闻走到了科学研究的前沿。郎克尔的研究至关重要,不只是她了解壶菌的基本结构,而且她对壶菌的分类学很了解,这都有助于我们去解答有关蛙壶菌的问题。例如,蛙壶菌的进化历程是什么,什么使它变得如此可怕,为何它只影响两栖动物,以及如何防治它,等等。不过,要想完全搞清楚这些问题,仍需要很多的研究。但根据目前的了解,蛙壶菌应该来自一种古老的壶菌,但它通过不断进化,最终与其他壶菌杂交,变为了一种致命的壶菌。

一些研究显示,全球变暖促进了蛙壶菌的繁衍和扩散。这是因为,全球变暖会导致森林地区上空云层增多,使地表白天的温度下降,但在晚间,云层能阻止一些地表热量的流失。这种温度的变化,有利于蛙壶菌的生存。此外,人类为了观赏等目的,会在全球范围内买卖一些两栖动物,这也在也在一定程度上促進了壶菌病的传播。

值得反思的问题

除了壶菌病以外,世界上还有许多新出现的真菌类疾病,近几十年开始肆虐起来,并都具有很强的致命性(见拓展阅读)。这些疾病对全球的生态系统构成了很大的威胁。壶菌病的爆发模式,可能与其他的或未来的真菌疾病的爆发模式类似。所以,对壶菌病的研究是很重要的。

但在此之前,谁也没有预见到,一直被认为没什么用处的壶菌病研究,竟然能揭示出一场物种大危机。这是一个值得反思的故事。

事实上,有明显潜在应用的科学研究与那些只是纯粹满足好奇心的科学研究之间,往往存在着一种紧张关系。通常情况下,这些紧张关系的影响并不大,但当科研经费被削减时,受挤压的往往是那些满足好奇心的研究。然而,你永远不知道哪些知识将成为有用的。所以说,了解我们的世界,无论是否实用,都是值得的。

拓展阅读

白鼻病

白鼻病是一种在2006年被发现的疾病,流行于北美洲的蝙蝠中,通常它是在蝙蝠冬眠时发作的。这种疾病是由真菌感染所致,患病蝙蝠的口鼻部会长出白色菌丝,因此得名。随着真菌在皮肤上侵害范围的扩大,它最终会导致蝙蝠死亡。截止到2012年,白鼻病已经造成至少570万只蝙蝠的死亡。现在,白鼻病导致某些蝙蝠种群数量锐减了90%。目前,尚未有任何有效的应对办法。

蛇真菌病

蛇真菌病主要流行于美国地区的野生蛇群中。科学家在2006年首次发现了该病,现在它已经感染了超过30种的蛇类,导致美国地区的蛇类数量锐减。其中,东部侏响尾蛇被感染后的死亡率高达92.5%。该病的病原体被认为是一种土壤真菌,通常会从蛇皮肤上有物理伤害的地方开始感染。随后,感染处会逐渐加厚,产生黄褐色的外壳,直至蛇类死亡。如果感染到达头部,就会影响蛇的视觉或嗅觉,导致蛇无法捕食,进而被饿死。同样,科学家对此病束手无策。

栎树猝死病

栎树猝死病是一种植物疾病,于1993年首次出现在德国和荷兰,后逐渐传播至欧美多个国家。其病原体是一种卵菌(类似真菌),可以感染很多种常见的植物,包括栎树等重要的阔叶树,以及杜鹃花、荚蒾等观赏性植物。该病会在很短的时间内导致植物的死亡,再加上传播速度快,它造成的危害十分巨大。据统计,仅在美国俄勒冈州,每年因该病造成的损失就高达2000多万美元。目前,还没有有效的控制该病的办法。endprint

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