氣候波動是否助長了殺蛙壺菌的蔓延?

實驗室研究重新審視了氣候變化與導致世界各地青蛙死亡的壺菌之間存在爭議的聯絡


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這一點很明確:青蛙正在死亡。

全球 6,260 種兩棲動物中,有三分之一在全球範圍內受到威脅或已滅絕。它們生存的主要威脅仍然是棲息地破壞,這影響了 61% 的已知兩棲動物物種。但是,氣候變化和致命的壺菌可能會在下一個世紀超越棲息地破壞,或者至少使青蛙、蠑螈以及被稱為蚓螈的無腿地下表親的處境變得更加糟糕。

情況會變得多糟?部分取決於氣候變化是否有可能刺激或減緩壺菌的生長。這種壺菌可能起源於南非,並在 20 世紀 30 年代隨著爪蛙被出口用於基於青蛙的妊娠測試而傳播。儘管有超過200 個物種被診斷出患有這種病原體,但根據國際自然保護聯盟 (IUCN) 的資料,有 1,034 個物種被認為是“易感”的。而這正是事情變得棘手的地方。

一些科學家,如哥斯大黎加熱帶科學中心蒙特維多雲霧森林保護區的艾倫·龐茲 (Alan Pounds),認為氣溫升高是引發真菌傳播的唯一原因。另一些人,如馬里蘭大學 (U.M.) 大學公園分校的凱倫·利普斯 (Karen Lips),則表示氣候在其擴張中幾乎沒有發揮任何作用。還有一些人,如澳大利亞詹姆斯庫克大學的羅斯·阿爾福德 (Ross Alford),則認為炎熱乾燥的天氣是導致大多數物種滅絕的直接原因,而真菌只起到次要作用。

2008 年,南佛羅里達大學坦帕分校的疾病生態學家 傑森·羅爾 (Jason Rohr) 發表了一篇論文,實際上是說,沒有任何一種兩棲動物滅絕理論是完全正確的——而那些正確的理論,其正確的原因是錯誤的。為了說明他的觀點,他表明青蛙的滅絕與啤酒和香蕉的生產的相關性更高,而不是與氣溫的相關性更高。

上週,羅爾前往阿爾伯克基參加美國生態學會會議,並展示了一項新分析和一個實驗室研究的結果,他希望這能使爭論不休的科學家們更接近達成解決方案——也就是他的解決方案。

首先,他仔細研究了受壺菌影響最嚴重的新世界蛙屬(即短足蟾屬)的滅絕時間表:113 個物種中有 71 個現在被推定為已滅絕。自 1979 年以來,物種滅絕顯然一直在地理上蔓延,但其數量的年度變化很大。

例如,在 20 世紀 90 年代初期,每年約有 8% 的短足蟾屬物種消失。但仔細觀察就會發現,1991 年發生的短足蟾屬滅絕事件略低於 3%,而第二年則有 18% 的滅絕事件發生。這些峰值和低谷與厄爾尼諾氣候週期相關,該週期由於信風和洋流的變化,每三到八年在中美洲和南美洲造成更溫暖、更潮溼的夏季。羅爾認為,青蛙的滅絕發生在厄爾尼諾暖年期間的涼爽波動中,這一假設與龐茲關於真菌在較溫暖的溫度下生長最佳的理論背道而馳。

為了解析這種複雜的現象,羅爾和他的同事決定將青蛙和真菌帶入實驗室。古巴樹蛙在 15 或 25 攝氏度的泡沫塑膠罐中飼養了四周,然後感染了壺菌。真菌在較低的溫度下生長得更好,並殺死了更多的青蛙。

更重要的是,羅爾研究了氣候波動如何影響青蛙抵抗真菌的能力。如果青蛙突然從高溫轉移到低溫,它們最終會比在較低溫度下飼養的青蛙多出 25% 的真菌。羅爾懷疑青蛙分泌抗真菌皮膚分泌物的能力對溫度敏感。

他解釋說,最重要的是,氣候變化確實對真菌有影響——但可能沒有某些人希望的那麼多,也沒有某些人希望的那麼少。儘管近年來厄爾尼諾現象變得更加頻繁和強烈,但科學家們仍對它們與氣候變化的聯絡意見不一。“該地區的氣溫變化幅度有所增加,”羅爾說,“但我認為氣候變化不會像疫情蔓延那樣導致如此大的變化。”

兩棲動物專家表示,新結果似乎很有希望。“在每月的時間尺度上,溫度波動可能會對免疫系統產生強烈影響,”羅切斯特大學醫學與牙科學院的免疫學家雅克·羅伯特 (Jacques Robert)解釋說,“當您開始改變溫度,無論是升高還是降低時,動物的免疫力都會受到一定程度的抑制。”

緬因大學奧羅諾分校的壺菌專家 喬伊斯·朗科爾 (Joyce Longcore) 也認為該理論似乎是合理的。“我主要站在不需要氣候變化就會發生這些感染的一方,”她說,“這並不意味著在某些情況下它不會減緩其傳播或使其變得更糟。”

當然,現在要知道兩棲動物衰退群體的其餘部分是否會接受或質疑新結果還為時過早。儘管馬里蘭大學的凱倫·利普斯看到了羅爾展示的新資料,但她拒絕發表評論,直到看到發表的論文。

Brendan Borrell is a freelance journalist based in Brooklyn, New York. He writes for Bloomberg Businessweek, Nature, Outside, 大眾科學, and many other publications, and is the co-author (with ecologist Manuel Molles) of the textbook Environment: Science, Issues, Solutions. He traveled to Brazil with the support of the Mongabay Special Reporting Initiative. Follow him on Twitter @bborrell.

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