青蛙桑拿可以帮助两栖动物对抗致命真菌

绿金钟蛙曾经在澳大利亚悉尼非常常见，当地居民会发现它们藏在邮箱和厕所里。 “它们无处不在，”悉尼麦考瑞大学生物学家安东尼·沃德尔说。然而，在 20 世纪 60 年代，绿金铃蛙的数量开始下降。最近，数量急剧下降。过去 15 年的调查表明，该物种已从其 90% 的分布区消失。它们现在被新南威尔士州列为濒危物种，数量持续下降。在全球范围内，绿金铃蛙在国际自然保护联盟红色名录中被列为“近危”。

导致钟蛙数量下降的因素有很多：入侵鱼类、栖息地丧失、猫和水污染等。其中最大的持续且难以控制的威胁之一是壶菌病（简称壶菌），这是一种由蛙壶菌（ Bd ）引起的真菌病。壶菌于 1993 年首次被澳大利亚昆士兰州的科学家发现，尽管这种疾病至少从 1978 年起就已在该国出现。自首次发现以来，这种疾病已蔓延到除南极洲以外的所有大陆，感染了 500 多种两栖动物，并导致至少 90 种两栖动物彻底灭绝。它是已知的最致命的野生动物病原体。

在灾难中，几乎没有什么令人鼓舞的发现。但一个看似简单的解决方案可以帮助解决某些物种数量惊人下降的问题。根据瓦德尔领导的一项研究，低科技青蛙“桑拿”可以让受感染的绿铃蛙和金铃蛙从壶菌中恢复过来，并对随后的Bd暴露产生免疫力，该研究于 6 月 26 日发表在《自然》杂志上。

瓦德尔告诉《大众科学》杂志，这项研究“就是为了找到一种实用的方法，让我们能够在自然界中控制这种非常可怕的疾病”。他解释说， Bd是一种喜冷真菌，在 82 华氏度左右停止生长，在 86 华氏度死亡。能够耐受高温的两栖动物在保持足够温暖的情况下可以清除壶菌感染。在澳大利亚和其他四季分明的地方，冬季通常是壶菌相关损失最严重的时期。

十多年来，生物学家们观察到，一些在栖息地内有温暖避难所的青蛙种群能够更好地抵御壶菌。2011 年的一项研究指出，瀑布空地上被太阳加热的巨石很可能让极度濒危的物种得以生存。这项新研究发现了令人鼓舞的证据，表明用砖和塑料防水布建造的人工“热点避难所”可以起到同样的作用。

“这是一个非常简单但又非常巧妙的实验，”佛罗里达大学研究两栖动物的疾病生态学家和进化生物学家安娜·隆戈 (Ana Longo) 说道，她没有参与这项新研究。“这项实验的美妙之处在于它可以 [广泛应用]，”她说。“许多物种都可能从中受益。它非常便宜，也很容易。野生动物管理人员和保护机构可以轻松实施，”隆戈补充道。

建造有效的两栖桑拿房的第一步是确定绿铃蛙和金铃蛙喜欢的温度。瓦德尔和他的同事使用一块一侧热一侧冷的金属水槽，确定该物种似乎倾向于平均温和的 84 华氏度——如果有机会，这是抵御壶菌的最佳温度。

然后，研究人员需要确认在合适的温度下晒太阳是否真的有助于感染青蛙。他们发现，只要进入热梯度栖息地并允许选择栖息地点，感染壶菌的青蛙在几天内就能有效康复。他们通过擦拭青蛙的皮肤并检测真菌 DNA 来测量感染强度。在被转移到热梯度栖息地六天后，接受测试的 20 只青蛙的平均感染强度为零。

科学家们进一步测试了从一次壶菌感染中恢复是否有助于青蛙在随后的接触中存活下来。在一项对 55 只青蛙的实验中，他们发现先前恢复的亚组在第二次接触中存活的可能性比未感染的对照组高出约 23 倍。

最后，Waddle 和同事将他们的实验带到了室外，在 12 个不同的半自然中型生态系统中，这些生态系统被网包围，并包含铺有砾石的池塘、人工植被和各种遮蔽物。在每个中型生态系统中，他们放置了一堆砖块，并封闭在一个小的塑料温室中。每个中型生态系统中都饲养了 19 或 20 只暴露在壶菌中的青蛙。他们将温室有遮蔽的中型生态系统与温室暴露在阳光下的中型生态系统进行了比较，发现在 15 周的实验期间，在温室没有遮蔽、温度更高的中型生态系统中，青蛙的感染强度明显较低。

两种温室处理之间的温度差异不到 10 华氏度。有遮荫的温室仍然很温暖。但 Waddle 表示，在不同时间点，两组之间的感染差异对于能进入略微凉爽的温室的青蛙来说要大 100 倍。在这两种设置中，之前感染过壶菌并恢复的青蛙在抵抗新感染方面表现更好。“作为科学家，我们总是认为‘这不会起作用’，”Waddle 说道——因此，当看到结果如此清晰时，他感到惊讶和兴奋。

其他研究提出了一些干预措施，比如砍伐树木，将池塘改造成阳光池，甚至主动加热水，以减轻壶菌的影响。然而，“这是首次提出一种易于实施且侵入性最小的方法，为两栖动物提供人工热避难所，帮助它们抵抗壶菌感染，”该研究的作者之一、阿肯色大学的野生动物疾病生态学家艾琳·索尔说。与移除植被或在池塘中放置加热器相比，基本的砖砌和防水布温室更便宜，而且不太可能对与青蛙共享生态系统的其他生物产生严重的负面影响。

现在，试图拯救绿金钟蛙的环保人士有了一个新兴的基于证据的工具。Waddle 希望鼓励悉尼居民在自家后院建造这种温室（造价约为 50 美元），以此作为公民科学活动。在后续实验中，他和同事已经在悉尼奥林匹克公园的 Brickpit 周围放置了 50 个温室——这是为数不多的仍有这种两栖动物的地点之一。在接下来的两年里，他们将监测该地点，看看那里不断减少的青蛙数量是否会反弹，是否有其他物种利用这些温室，以及/或者这些温室是否会造成问题。例如，他们不想最终“创造蛇的自助餐”，Waddle 说。在等待这些结果之前，他希望在具有类似热生物学的其他两栖动物身上测试这一概念。

然而，青蛙桑拿的作用是有限的。在明显较冷的地方，温室可能还无法变暖到足以产生影响。到目前为止，这一概念只在一种物种中进行了测试。两栖动物对温度的偏好和耐受性差异很大。高山青蛙和其他适应寒冷的青蛙，比如被壶菌杀死的加州内华达山脉黄腿蛙，不太可能从热箱中受益。隆戈指出，完全水生的蝾螈也不可能用这种方法治疗。索尔过去的一些研究甚至表明，对于某些物种来说，较高的温度会加重壶菌感染。“将这一结果推广到其他所有受癌症影响的物种，是非常不负责任的，”瓦德尔说。

但对于绿金钟蛙以及其他可能存在的生物来说，砖块和塑料罩可能是一大福音。“只有这种大胆的想法”才能有所作为，隆戈说。她说，许多科学家可能会看到感染和种群减少，然后就放弃了。这项研究提供了一种替代方案——一种积极的应对措施，通过这种措施，我们可能“能够保证一个物种的生存”。