“青蛙桑拿”或可保護物種免受毀滅性真菌疾病侵害

一項低技術免疫增強措施或可幫助一些青蛙物種在一種已導致 90 個兩棲動物物種滅絕的殘酷真菌疾病中倖存下來

Green and golden bell frogs inside a frog sauna thermal shelter. The frogs sit inside round cavities in a brick-like structure

青蛙在舒適的桑拿式小生境中對抗真菌。

安東尼·沃德爾/麥考瑞大學

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世界各地的青蛙和其他兩棲動物正因一種可怕的真菌感染而大量死亡,這種感染會穿透它們的皮膚並導致心臟驟停。科學家們現在有證據表明,在冬天為青蛙提供它們自己的“桑拿”可能有助於它們抵禦這種疾病。

這種疾病被稱為壺菌病或壺菌疾病,幾十年前首次被發現。從那時起,它已導致全球至少 90 個兩棲動物物種滅絕,並嚴重影響了數百個其他物種。科學家們注意到,這種主要由真菌Batrachochytrium dendrobatidis引起的感染,在寒冷潮溼的氣候中似乎比在溫暖乾燥的氣候中更致命。

研究壺菌病的 researchers 之前側重於觀察野外的感染及其影響。對於一項新的研究發表在《自然》雜誌上,科學家們更進一步:他們為受感染的青蛙提供了類似於桑拿的人工熱阱結構。


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Green and gold bell frog sitting on a log

安東尼·沃德爾/麥考瑞大學

“這是一個流傳已久的想法,即如果您可以創造青蛙溫暖棲息地的環境,您就可以保護它們免受壺菌病的侵害,”研究合著者、澳大利亞麥考瑞大學的保護生物學家安東尼·沃德爾說。

該團隊專注於一種名為綠金鈴蛙(Litoria aurea)的澳大利亞物種,自壺菌病到來以來,該物種的數量一直在下降,棲息地也在萎縮。“這是一種相當肥胖的小青蛙,”沃德爾說,並指出其複雜的綠色和金色圖案的吸引力激發了這種動物的名字。儘管這些青蛙外表光鮮,但它們並不勢利——它們很樂意生活在受干擾的地區和人類旁邊,這使得這些動物成為一個有吸引力的研究物種。“它們真的就像青蛙中的鴿子,”沃德爾解釋說。

在一系列實驗中,沃德爾和他的同事發現,當青蛙可以選擇自己溫度控制的環境時,它們更喜歡大約 84 華氏度(29 攝氏度)的環境——比壺菌病最有效殺滅的溫度範圍還要溫暖。將受感染的青蛙暴露在 90 華氏度(32 攝氏度)的熱量下,有助於它們清除感染並賦予它們抵抗未來感染的能力,儘管研究人員尚不確定確切原因。

Green and gold bell frog sitting on a brick

綠金鈴蛙。

安東尼·沃德爾/麥考瑞大學

然後,科學家們提供了小圍欄,其中包括旨在吸收熱量的黑磚結構。一半的圍欄有遮陽篷,可以減少這種加熱,另一半則保持裸露,讓這些結構充當桑拿房。在這裡,提供熱點的青蛙也能夠更好地抵抗壺菌病並獲得免疫力。

當然,僅僅因為這種設定對這個特定物種有效,並不意味著它對目前受壺菌病威脅的所有青蛙都有效。沃德爾說,例如,習慣寒冷溫度的高山蛙將難以在桑拿房中生存。但他補充說,這項研究的發現代表了該領域基調的重要轉變,該領域最近一直被絕望情緒所主導。“我們領域中這些支柱人物的普遍觀點是,沒有什麼會奏效,”他說。

佛羅里達大學的疾病生態學家和進化生物學家安娜·隆戈沒有參與這項研究,她說她希望看到“這個非常簡單但非常優雅的實驗”首先在種群數量龐大的青蛙物種中進行測試,然後再在面臨壺菌病時掙扎的動物身上嘗試。

“這為我們提供了一個先例,如果我們想做些什麼來對抗這種真菌,我們可以嘗試一些非常大膽的想法,”隆戈說。“它正在改變我們對無法阻止這種病原體傳播的說法。”

本文的改編版本題為“青蛙桑拿”,收錄在 2024 年 10 月號的《大眾科學》雜誌中。本文反映了該版本,並增加了一些為印刷而刪節的材料。

梅根·巴特爾斯是一位常駐紐約市的科學記者。她於 2023 年加入《大眾科學》,現在是那裡的高階新聞記者。此前,她曾在 Space.com 擔任作家和編輯四年多,並在《新聞週刊》擔任科學記者近一年,專注於太空和地球科學。她的作品也曾發表在《奧杜邦》、《鸚鵡螺》、《天文學》《史密森尼》等刊物上。她畢業於喬治城大學,並在紐約大學的科學、健康和環境報道專案獲得了新聞學碩士學位。

更多作者:梅根·巴特爾斯
大眾科學雜誌 第 331 卷 第 3 期本文最初以“青蛙桑拿”為題發表於《大眾科學雜誌》第 331 卷第 3 期(),第 12 頁
doi:10.1038/scientificamerican102024-1EsT4xZT8zodQYdWM6mQc9
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