上週,美國州和聯邦野生動物機構宣佈,白色鼻綜合徵——一種已導致美國東部 600 多萬隻冬眠蝙蝠死亡的致命真菌疾病——已經從內布拉斯加州東部橫跨 2000 公里,跳躍到華盛頓州。據瞭解,它已在那裡感染並殺死至少一隻蝙蝠,地點是西雅圖以東 48 公里的小鎮北本德。
這種疾病是如何實現如此巨大的飛躍仍然是個謎。為了嘗試解決這個問題,一個由美國地質調查局位於威斯康星州麥迪遜市的國家野生動物健康中心 (NWHC) 領導的科學家小組——美國頂級的野生動物疾病實驗室之一——正在尋找 DNA 中的線索。“基因檢測可能讓我們繪製出一張地圖,幫助我們瞭解華盛頓州的蝙蝠是如何感染P. destructans的,” NWHC 分子生物學家兼其實驗室白色鼻綜合徵研究負責人大衛·布萊赫特說。
Pseudogymnoascus destructans 是一種生長緩慢的真菌,會引起白色鼻綜合徵。它在寒冷、潮溼的洞穴環境中茁壯成長,使適應寒冷的冬眠蝙蝠成為容易的目標。當蝙蝠從洞穴天花板上懸掛著處於休眠狀態時,P. destructans會侵入它們的皮膚組織。它會導致病變,並經常出現典型的“白色鼻子”,即蝙蝠口鼻上可見的粉狀白色絨毛堆積。在內部,P. destructans 會引起問題,擾亂冬眠,導致脫水、飢餓並最終導致死亡。野生動物專家表示,它對人類沒有已知的風險。
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這種真菌不是美國本土的。美國魚類和野生動物管理局國家白色鼻綜合徵協調員傑里米·科爾曼表示,它很可能是透過人類貿易或運輸從亞洲或歐洲傳入的,據信它是起源於那裡。蝙蝠可以在彼此之間傳播P. destructans,孢子可以在洞穴中持續存在數年,感染許多世代的動物。但科爾曼表示,人類是北本德蝙蝠案例中懷疑的主要傳播方式。布萊赫特同意:“迄今為止,白色鼻子已沿著特定模式在東部蔓延到中西部的一條線上,然後,砰!它突然出現在華盛頓州以西 1300 英里處。”
雖然這種跳躍可能在幾隻蝙蝠之間以“桶式傳遞”方式發生,但布萊赫特表示,更有可能的是,一名受感染洞穴的人類訪客將 P. destructans 透過受汙染的衣服或裝備,可能是在“他們登山靴鞋底的一塊泥土中”帶到西北地區。
一個國際科學家團隊最近發現,白色鼻綜合徵在亞洲部分地區廣泛傳播,那裡的蝙蝠似乎更能抵抗其有害影響——就像它們在歐洲一樣。加州大學聖克魯茲分校地球和海洋科學專業的研究生約瑟夫·霍伊特表示,這可能是由於物種之間的基因差異造成的,但也可能與腸道細菌、免疫反應或冬眠的細微差別有關。他領導了亞洲白色鼻綜合徵研究。溫度和溼度等環境條件也會影響該綜合徵的毒力。霍伊特說,在較溫暖、較潮溼的棲息地中的蝙蝠往往比在較冷、較乾燥的地方的蝙蝠經歷更高的發病率和更嚴重的病例。他目前在中國收集 P. destructans 樣本以進行基因檢測。
雖然對真菌進行基因分析聽起來可能不尋常,但這並不是一個新穎的想法:如今,野生動物疾病研究不僅限於診斷疾病。當疾病爆發時,解鎖病原體的基因密碼可能有助於瞭解它們是如何傳播的——以及如何阻止它們進一步感染。就在去年,NWHC 的科學家們將注意力集中在研究禽流感 DNA 上,禽流感造成了一場毀滅性的爆發,導致美國西部和中西部地區從 2014 年 12 月到 2015 年 6 月有數百隻野生候鳥和超過 4800 萬隻雞和火雞死亡。儘管研究仍在進行中,但專家表示,人類行為和鳥類遷徙似乎都促成了傳播。
最近開發的下一代或“高通量”測序技術使得對病毒、細菌和真菌等病原體進行更快、更便宜且通常更可靠的基因組檢測成為可能。但即使有了最好的基因技術,解碼和比較 P. destructans 的各種樣本的基因組也可能需要很長時間:雖然病毒的細胞核包含數千到數萬個核苷酸,但真菌的細胞核可以包含數百萬個。
專家們希望儘快確定白色鼻綜合徵是如何傳播到華盛頓州(這是該綜合徵已被檢測到的第 28 個州)的。“我們非常關注發現的這隻蝙蝠:發現的一隻蝙蝠已處於疾病晚期,”科爾曼說。“除非真菌已經存在多年,否則蝙蝠不會屈服於那種程度的疾病。”
由於白色鼻綜合徵於 2006 年首次在北美蝙蝠中被診斷出來,聯邦和州野生動物機構已向疾病研究投入了 5000 多萬美元。一些科學家一直在努力尋找治療方法,但目前還沒有有效的治療方法。相反,野生動物管理機構依賴於一種遏制策略,關閉洞穴,併為洞穴訪客推廣消毒協議,以防止人類傳播真菌。
科學家並不是美國白色鼻綜合徵爆發的前線唯一的人:洞穴探險者也在幫助平息疾病的蔓延。國家洞穴探險協會 (NSS)(一個由洞穴愛好者組成的團體)的白色鼻綜合徵聯絡員詹妮弗·福特表示,該組織的成員已直接協助野生動物管理機構開展公眾疾病教育和研究。此外,NSS 迄今已為 22 項白色鼻綜合徵研究撥款捐贈了超過 115,000 美元的資金。
福特說,儘管 NSS 支援蝙蝠保護和研究,但一些控制白色鼻綜合徵的努力對洞穴探險者來說是一個主要問題。“有些成員暫時或永久停止了洞穴探險。[白色鼻綜合徵]使得外出享受大自然比放鬆更讓人感到壓力。”
