本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
美洲、澳大利亞和歐洲的青蛙和蟾蜍因壺菌在全球範圍內的“種族滅絕”式肆虐而遭受滅絕和數量銳減，這已不是什麼秘密。更神秘的是，壺菌究竟是什麼。或者，更重要的是，如何應對它。我在這裡幫助您解決第一個問題。而本月發表在《生物多樣性與保護》雜誌上的一篇論文提出了應對第二個問題的新方法：一種自然產生的壺菌捕食者，稱為水蚤。
上週，我寫了一篇關於我為《高地新聞》撰寫的文章，探討了一些倖存的、未受壺菌感染的北方蟾蜍種群。在那篇文章中，我沒有空間描述壺菌是什麼，現在我將進行描述。因為壺菌是非常非常有趣的生物，而且它們中的大多數並非在全球範圍內進行“種族滅絕”式肆虐。
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壺菌 (KIT-rids) 是真菌。它們的幾丁質細胞壁、吸收性攝食方式（分泌酶到環境中，吸收產生的粘稠物）和 DNA 告訴我們這一點。它們是非凡的真菌，因為與任何其他真菌不同，它們可以游泳。壺菌的主要特徵是作為真菌，並且在其生命週期的至少一部分中，擁有鞭毛或尾巴。壺菌也幾乎總是很小，並且缺乏細胞壁或隔膜。典型的壺菌可能只不過是一個包含孢子的球形孢子囊，有時在其基部帶有少量稱為根狀菌絲的細絲。有時根狀菌絲具有細胞核，被稱為根狀菌絲體，有時它們支撐著不止一個孢子囊。這些根狀菌絲（根狀物體）可以插入它們正在消化的任何碎屑中，以增加表面積，從而獲取更多食物。成熟的孢子囊看起來像這樣，或這樣，甚至這樣。
但是，每個壺菌的生命中都會有某個時刻，需要轉移到更溼潤、更有營養的地方。當這種情況發生時，孢子囊（圓形或燒瓶狀的物體）會透過孔、頸部或透過彈出稱為蓋子的蓋子釋放出小群游泳細胞，稱為遊動孢子。它們看起來像精子，有時它們的行為方式也像精子。在有性生殖期間，兩個遊動孢子簡單地融合，可能會繼續困惑地遊動一段時間，然後定居下來形成一個厚壁休眠孢子，其中發生減數分裂（還原細胞分裂），以將適當的染色體數量恢復到下一代遊動孢子。
否則，遊動孢子只需遊動，直到碰到有希望的新食物。然後它定居下來，將自己轉變成一個新的孢子囊，可能因一叢灌木狀的根狀菌絲而變得非常漂亮。壺菌可能類似於從原生生物進化而來的最早、最簡單的真菌。
壺菌也不是稀有的生物。過去人們認為，由於它們有尾巴，它們主要生活在水生環境中。但現在我們知道它們圍繞著我們，存在於森林、農田甚至沙漠中。它們只是等待有利於它們的潮溼條件。它們專門以植物和動物碎屑為食，因此是“腐生菌”。少數寄生於藻類或小型水生動物。極少數是玉米、馬鈴薯、捲心菜或苜蓿的植物寄生蟲。單個壺菌可能以單個松樹花粉粒為食。事實上，松樹花粉（具有標誌性的米老鼠耳朵“翅膀”）實際上被用作誘餌，將壺菌誘入實驗室。顯然，您也可以使用昆蟲翅膀或玻璃紙（只是一層薄薄的再生纖維素薄膜）來引誘壺菌，它們作為一個群體似乎對碎屑並不挑剔。
因此，當 1997 年，喬伊斯·朗科爾從華盛頓國家動物園死於圈養的藍色箭毒蛙中分離出一種壺菌時，這令人非常驚訝。科學家在 1998 年得出結論，這種生物是導致他們在澳大利亞和中美洲觀察到的突然死亡事件的主要原因，例如，在蒙特維多雲霧森林中相對原始的自然保護區中，金蟾蜍和丑角蛙突然滅絕。這相當令人震驚，因為儘管壺菌寄生於植物和藻類，但以前從未有人知道它們會寄生於脊椎動物。
但這些壺菌確實是寄生的。具體來說，它們以青蛙皮膚中的一種叫做角蛋白的纖維蛋白為食，而角蛋白恰好也是您的皮膚、頭髮和指甲等物質以及其他脊椎動物部分（如鱗片、爪子、羽毛、刺、鯨鬚、殼、喙、角和蹄）的組成部分。您可能會意識到，脊椎動物會脫落大量角蛋白，因此至少有一種壺菌從角蛋白分解者躍升為兩棲動物攻擊者，這也許並不奇怪——尤其是在壺菌擅長的棲息地：水中。
這就是嵌入宿主中的青蛙壺菌的樣子
現在出現了一些關鍵問題：這種壺菌是如何殺死青蛙和蟾蜍的？它來自哪裡？關於第一個問題，仍然有兩種假設來解答：壺菌堵塞了青蛙的皮膚，以至於它們呼吸困難（青蛙透過皮膚進行大量呼吸），或者，似乎正在成為更被接受的答案是，壺菌擾亂了青蛙透過皮膚交換電解質和離子的能力，導致大約兩週後發生實質性的心臟病發作。
壺菌的起源仍然存在爭議。一種流行的假設認為，這種真菌原產於非洲，並透過人類傳播；南非科學家研究了 1879 年至 1999 年儲存的非洲爪蟾，發現 1938 年的標本中就存在這種真菌，並認為這是一種穩定的地方性感染。然後，這些青蛙被廣泛出口用於實驗室、水族館，以及奇怪的妊娠測試用途（在令人困惑的藍線出現之前，您必須在蟾蜍身上小便（或者，如果您覺得無聊，可以將尿液倒在蟾蜍身上），如果蟾蜍隨後排卵，您就懷孕了）。隨著出口的青蛙被好心人釋放或自行逃逸到美洲、澳大利亞和其他地方，將一種原本相對無害的壺菌傳播到幼稚的種群中，全世界高達 30% 的兩棲動物物種感受到了痛苦的結果。它被描述為“有記錄以來因疾病導致的脊椎動物生物多樣性最壯觀的喪失”*
那麼，我們有可能糾正我們所犯的錯誤嗎？人們以前曾嘗試過控制策略，例如用保護性細菌、肽、殺菌劑塗抹青蛙，或從水中根除真菌（不幸的是，B. dendrobatidis 具有令人惱火的能力，既可以在角蛋白碎屑或其他動物身上生存，甚至在被清除後，也可以透過媒介返回池塘）。在實踐中，這些方法都沒有很好地發揮作用。
由於某些兩棲動物物種似乎能夠耐受壺菌，並且有些物種只要不超過一定的遊動孢子濃度閾值就可以耐受壺菌，因此有人建議，如果能找到壺菌的天敵，或許有可能鼓勵它們。現在，已經找到了一種天敵，它是一種令人難以置信的貪婪——更不用說可愛——的壺菌殺手。它是一種叫做水蚤的微小甲殼綱動物。
這些微小的動物在淡水中很常見，但在海洋中很少見。它們與豐年蝦（又名海猴！）和仙女蝦有關，並且像這樣歸入甲殼綱動物（尋找鰓足綱）。它們有一個甲殼，覆蓋著未分節的胸部和腹部。像獨眼巨人一樣，它們有一個單一的、複眼的、位於中心的眼睛。它們的頭部有兩對觸角：一對是感覺器官，另一對用於划水。大多數時候，它們進行孤雌生殖（沒有雄性，透過克隆自身），而且它們非常擅長這樣做。用於壺菌控制研究的大型蚤（Daphnia magna）可以在孵化後一週內養育第一窩幼崽，並在長達兩個月的時間內每 2-3 天養育一窩新的幼崽。
這是一個不同種類的小動物的影片，具有令人印象深刻的慢動作排便動作
通常，水蚤以細菌和一直流行的“有機碎屑”為食。但壺菌遊動孢子的大小與細菌差不多，並且存在於水蚤存在的相同棲息地中。嗯。
俄勒岡州立大學的朱莉婭·巴克、麗莎·特魯昂和安德魯·布勞斯坦決定將熒游標記的壺菌遊動孢子餵給圈養的大型蚤（Daphnia magna）。結果，水蚤的腸道像聖誕樹一樣亮了起來，而對照組則沒有（論文是開放獲取的）。
如果有可能“增加”（向青蛙池塘中傾倒更多？）已經存在於本地的水蚤種群，那將有助於使壺菌平衡向有利於兩棲動物抵抗它們的能力傾斜。這聽起來像個好主意。但正如作者指出的那樣，
此外，可能有可能增加自然系統中以樹蛙壺菌為食的浮游動物的數量，以實現有效的生物防治，儘管以前為生物防治而引入物種的嘗試結果各不相同（Cory 和 Myers 2000）。
嗯，輕描淡寫了吧？有人記得關於海蟾蜍的文章嗎？這是一個值得研究的好主意，但與所有為了改善環境而進行的嘗試一樣，我們必須記住鐵律——意想不到的後果。兩棲動物最初陷入困境很可能就是因為這個。
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*這是我們在地球上一次又一次看到的重複故事：我們對四處移動東西（運輸托盤、泥土、木柴、船舶壓艙物、非本地樹木等）的粗心大意導致了其他物種的災難：美國榆樹（荷蘭榆樹病）、美國栗樹（板栗疫病）、糖槭（亞洲長角甲蟲）、五針松（松皰鏽病）、兩棲動物（壺菌病），以及最近的蝙蝠（白鼻綜合徵）。這些只是北美的例子；我知道亞洲和歐洲也因不小心從美洲進口的害蟲和病原體而遇到了麻煩，這是國際貿易的副產品。我今天早上剛剛看到這篇關於柏樹潰瘍病從加利福尼亞意外出口到世界其他地方的新聞稿。
Buck, J., Truong, L., & Blaustein, A. (2011). Predation by zooplankton on Batrachochytrium dendrobatidis: biological control of the deadly amphibian chytrid fungus? Biodiversity and Conservation DOI: 10.1007/s10531-011-0147-4