是什么导致世界野生动物的真菌疾病致命爆发?

前所未有的全球毒性真菌感染浪潮正在将整个动物组 - 来自蝾螈和青蛙,蛇和蝙蝠。虽然科学家仍在努力了解原因,但他们指向洲际旅行,宠物贸易,以及可能因素的可能性。

佛罗里达州的第一款神秘蛇杀症的报告。在1997年冬天,研究人员对Daytona Beach以西的伍德拉夫国家野生动物避难所进行了调查,发现了九个昏昏欲睡的侏儒响尾蛇,皮肤,眼睛和嘴巴上的病变。在常规调查中不久之后,研究人员发现了两条带蛇和类似折磨的吊袜带蛇。一些蛇已经死了;其余的似乎朝着那个方向前进。研究人员将三只侏儒蛇带入实验室,切断了他们的头,并抽出了他们的器官。他们决定病变是由某种真菌病原体引起的,尽管他们无法确定病原体是什么。


自第一份报告以来,已知为蛇真菌疾病或SFD的案例已在九个州确认,包括纽约,新泽西州和马萨诸塞州。该疾病已作为明尼苏达州的迄今为止作为明尼苏达州和新罕布什尔州的北部。(在2006年至2007年期间,它杀死了一个新的汉普郡唯一剩下的木材响铃人口。)负责该病的真菌已被确定为Ophidiomyces Ophiodiicola.,有时缩写为Oo和recent研究表明它在鳞片中脱掉角蛋白时会伤害蛇。OO不是对其受害者挑剔的;它影响了十几种不同的物种,从侏儒和木材响尾蛇到牛奶蛇。它也伴随着没有蛇的罚款,并且可以在土壤中长时间存活。


「伊利诺伊大学的伊利诺伊州兽医学校的伊利诺伊州兽医学校教授,伊利诺伊州兽医学校的教授,并在最近关于SFD的病因的主要文件的情况下,对一些人口有着重大影响。对于感染SFD的蛇,Anfrender指出,死亡率可以接近90%。

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BSAL真菌的毁灭性效果首先在2010年荷兰的火蝾螈人群中注意到。威廉华比/弗里克

SFD将是一个关注的人。但也许更令人担忧的是它似乎适应的模式。SFD是另一个进入的新出现的真菌感染列表,这些感染是抽取整个动物组的。列表中的其他疾病包括:Batrachochytrium dendrobatidis.或者BD,其中产生的人口崩溃了来自中美洲的数十种青蛙到澳大利亚;Batrachochytrium salamandrivorans.或BSAL,实际上淹没了欧洲的一些蝾螈人群;和伪ymnoascus destructans这种病已经在美国东北部杀死了数百万只蝙蝠。


在期刊上写作自然,一群英国和美国科学家将这些和其他真菌感染描述为“前所未有的”波浪。他们说,他们负责“一些最严重的令人沮丧和野生物种中的一些最严重的灭亡和灭绝。”


真菌拥有几个使它们具有高效病原体的特征。一个是他们以美妙的速度繁殖。单个孢子盒Rhizopus Stolonifer.,常见称为面包模具的真菌可含有50,000个孢子。其中每一个都有可能在几天内产生50,000个孢子。


另一个是,他们一般不需要活宿主来生存。真菌可以养活死者,他们的孢子可以保持不变的几年 - 可能几十年甚至几个世纪。


“他们在环境中非常持久,”伦敦帝国帝国学院的真菌流行病学教授和领先作者自然纸,说。“所以它们基本上可以永远作为休眠阶段生存下去。”


第三,它们倾向于像OO一样,成为一般主义者。例如,众所周知,BD感染500多种两栖动物。(BD已被描述为“在受影响的物种数量的脊椎动物中有史以来最差的传染病,”
它与至少200种物种的急剧减少或消失有关。)Phytophthora Ramorum.,真菌样有机体导致突然的橡木死亡,感染了100多种树木。作为自然文章观察到的“具有高毒力的繁多的宿主范围可以是致命的组合。”

因为真菌不需要宿主生存,所以它们可能特别适合洲际旅行。

然而,问题来了:为什么是现在?为什么野生动物的真菌疾病越来越多?专家们提供了两种可能的解释,这两种解释都可能是有效的。


首先是全球贸易和全球旅游的增长。从1990年到2013年,船舶运输的货物吨位增加了一倍多,达到90多亿吨。与此同时,航空客运量增长了两倍,达到3万亿乘客英里。随着全球贸易和旅行总量的增加,各种病原体扩散的机会也随之增加。因为真菌不需要宿主来生存,它们可能特别适合洲际旅行。当一种病原体在一个新的地方被释放出来,结果可能是惊人的致命。


“我们只是移动更多事情,”美国地质调查的国家野生动物保健中心的微生物学家Jeffrey Lorch说,威斯康星州的麦迪逊。“即使在此前可能有一点规则,你也无法彻底筛选一切,以确保它没有遗憾的是,特别是当我们甚至不知道某些东西是病原体时。这是一个重要因素。“


货物和人员的流动几乎肯定在最近的几次真菌疾病爆发中发挥了作用。白鼻综合症第一次被发现是在纽约北部在2006年的冬天。它以经典的牛眼模式传播;到2015年,它已在25个州和五个加拿大省检测到。遗传分析追溯到欧洲的真菌。(欧洲蝙蝠大概与真菌共同进化,似乎不受它的影响。)没有人确切知道真菌如何进入纽约;它可以在土壤中运输,或者也许是一些毫无戒心的旅游鞋。


反过来,Batrachochytrium salamandrivorans.这种能杀死蝾螈的真菌似乎是从欧洲进口的。这种疾病的影响最早出现在荷兰,2010年,那里的火蜥蜴数量开始减少。Bsal已经在比利时和德国被发现。基因分析表明,这种真菌来自东亚,并怀疑是通过宠物贸易传入欧洲的。Bsal似乎还没有到达北美,这是
世界上几乎一半的已知蝾螈物种都生活在这里。但实验室测试表明,许多新世界物种,包括常见的红点蝾螈,会因此生病。

为了预防真菌疾病,美国上周禁止进口201蝾螈物种。

就在上周,美国鱼类和野生动物管理局宣布,将禁止201种蝾螈的进口和移动。这项禁令是在研究人员的敦促下出台的,他们在去年的一篇专栏文章中警告说Bsal可能会扩散到美国纽约时报这篇文章的标题是“阻止下一次两栖动物灾难”(stop the Next Amphibian Apocalypse),马里兰大学(University of Maryland)的生物学家凯伦·利普斯(Karen Lips)和亚特兰大动物园(Zoo Atlanta)的爬虫学研究主任乔·门德尔森(Joe Mendelson)指出,根据《莱西法案》(Lacey Act),鱼类和野生动物管理局有权阻止此类进口。


David Hoskins,原子能机构鱼类和水产保护计划的助理主任,告诉纽约时报“在美国的世界中蝾螈的最高生物多样性,我们非常188金博网注册就送188关注这种真菌姿势的风险。”


造成青蛙数量大量减少的双相障碍似乎也通过全球贸易传播开来,尽管在这种情况下,没有人确定它的起源。最近的研究表明,有几种不同的Bd菌株,其中大多数似乎是相当古老和相对良性的。造成巨大损失的菌株被称为Bd-GPL,代表全球流行病谱系,基因分析表明它一定是从其他地方传入中美洲等地的。但事实证明,在某些地方,这一点很难确定。也有可能Bd-GPL是两株菌株接触后产生的杂交菌株。当真菌到达一个新的地方,Fisher观察到,“他们不仅有机会利用新的生态位,他们有机会进行重组并产生一个非常独特的基因型。”

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Timber Rattlesnakes是九个州的十多种,受到蛇真菌疾病(SFD)的影响。Nicholas A. Tonelli / Flickr

相比之下,蛇真菌病的分布表明它不是最近的到来。
国家野生动物健康中心的洛尔奇说:“我认为最初人们认为它是被引入的。”“但我们在景观上看到的模式并不意味着引入了什么东西。它没有出现在新英格兰,并从那里缓慢传播,直到它袭击了伊利诺伊州。相反,它或多或少同时出现在不同的地点。根据洛奇的说法,这种模式“更多地表明它是一种本土病原体,还有其他因素对野生动物造成压力。”


而且,反过来,指出了另一个可能的答案“为什么现在为什么”。真菌疾病往往是机会主义的;在人类中,通常它们影响免疫系统受损的那些。气候变化,栖息地损失,重金属污染,侵犯竞争 - 这些只是可能降低动物的抵抗力的一些力量。


“我认为栖息地一般有可能退化,因此您对疾病有更大的问题,”Michigan大学生态学和进化生物学教授蒂姆·詹姆斯,并在大学植物标本馆的真菌助理策委会。“一切都更加紧张。”


帝国学院的费舍尔指出,运动和压力可以一起出现。当人们携带世界各地的动物时,动物往往受到影响。如果它们携带任何种类的病原体,那么病原体可能会茁壮成长。这意味着进口物种易于承载特别重的病原体载荷。


“你有这种巨大的宠物贸易,那些动物是不健康的,”费舍尔说。“所以你有这个运动机制,但你也有更容易影响,放大主持人。”
不管解释是更多的运动还是更多的压力,或者——很可能——两者都有,不幸的是,这种模式似乎很可能会继续下去。


伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的阿伦德观察到:“当一个人的身体变得虚弱或生病时,他更有可能染上传染病。”“所以,同样的事情也将发生在生态系统中。真菌是非常高效的,而且是大量出现的。但我认为,除非我们开始投入大量精力来审视我们的生态系统,并重视生态系统的组成部分,否则新出现的传染病的几率将继续上升。”