蛙壺菌
蛙壺菌(学名:)是一種壺菌門真菌,可以引起兩棲類的壺菌病。它們最初是於1998年發現[1],在其後的十年內,造成了大量兩棲類的死亡,引發多個物種滅絕,是為全新世滅絕事件之一。被國際自然保護聯盟物種存續委員會的入侵物種專家小組(ISSG)列入世界百大外來入侵種。兩棲類共有12科38種會感染壺菌病,包括蛙科動物和樹蟾科青蛙,蟾蜍,蠑螈和無肺螈科[2]
蛙壺菌 | |
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在(a)淡水節肢動物及(b)藻類上生長的壺菌遊離孢子。 | |
科学分类 | |
界: | 真菌界 Fungi |
门: | 真菌门 Eumycota |
纲: | 壶菌纲 Chytridiomycetes |
目: | 壶菌目 Chytridiales |
科: | 壶菌科 Chytridiaceae |
属: | Batrachochytrium属 Batrachochytrium |
种: | 蛙壺菌 B. dendrobatidis |
二名法 | |
Batrachochytrium dendrobatidis Longcore, Pessier & D.K. Nichols (1999) | |
一些兩棲類物種具有天生的免疫能力。就算一些患上壺菌病的物種,也能夠生存下來,顯示出演化性選擇的痕跡或等位基因。不過另一個解釋卻指一些蛙壺菌的形態並非真正的病原體。
生理
蛙壺菌可以在4-25℃的氣溫下生長,最適於17-25℃。[3]因此,它們可以在寄主的身上過冬。在25℃以上它們的生長較差,若高於28℃,生長就會停止。[3]受感染的紅眼雨濱蛙只要留在37℃的環境就可以痊癒。[4]
形態
生命周期
蛙壺菌有兩個主要的生命階段:無柄及繁殖的遊動孢子囊,和活動及有鞭毛的遊離孢子。遊離孢子只會在短時間內很活躍,能夠移動一段短距離。[6]不過,遊離孢子具有化學趨向性,會向兩棲類表面的分子(如糖、蛋白質及胺基酸)前往。[7]它們也含有多種蛋白水解酶及酯水解酵素,幫助消化兩棲類細胞,以兩棲類的皮膚作為養份供應來源。[8]當遊離孢子到達其寄主時,它們會在皮膚下層形成一個孢囊,進入繁殖階段,發展為遊動孢子囊。遊動孢子囊會生產更多的遊離孢子,不斷感染寄主的皮膚,或釋放到周邊的水生環境。[9]
傳播疾病
有指蛙壺菌是源於非洲,後來經非洲爪蟾的貿易而廣傳世界各地。[13]研究涉及697個爪蟾屬標本,都是於1879年至1999年在南部非洲採集。最早出現壺菌病的是於1938年發現的非洲爪蟾。研究亦指在壺菌病在非洲以外的地方傳播前,早已在非洲內肆虐了23年的時間。[13]
由於美國牛蛙的低感染率,故也被指是帶菌者。[14][15]美國牛蛙經常從圈養中逃走,並能夠建立野生群落,可以將蛙壺菌帶到其他地方。[6]蛙壺菌可以生濕潤的土壤及鳥類羽毛中生存,這也可以其傳播途徑。[16]壺菌病感染與北美洲、南美洲、中美洲、歐洲及澳洲兩棲類的大量死亡有關。[17][18][19]它們也被指導致了澳洲的Taudactylus acutirostris的滅絕。[20]
一些兩棲類特別容易感染蛙壺菌,包括林蛙[21]、黃腿山蛙[22]、南方雙帶河溪螈[23]、杰斐遜鈍口螈[24]、三鋸擬蝗蛙、蟋蟀雨蛙、霍氏鋤足蛙、南方豹蛙[25]、里奧格蘭德豹蛙[26]及撒丁山螈。[27]
基因組
於2008年,兩個蛙壺菌的分離物基因組被DNA定序,科學家已積極將有關資料用在了解蛙壺菌在分子層面的生命周期及兩棲類的病原性。在9000個基因的研究中發現,多於55%在孢子囊及遊離孢子之間有不同的基因表現。[28]多種金屬蛋白酶的表現相信是引發病原性,並會造成皮膚上的感染。[29]
免疫假說
由於蛙壺菌造成兩棲類的嚴重衰落,科學家們都在研究如何抗衡。其中一項研究發現,那些能夠在感染壺菌病仍能生存下來的,傾向帶有大量的蘭黑紫色杆菌。[30]這些細菌會生產抗真菌的化合物,如吲哚-3-甲醛及紫色桿菌素,少量也足以阻礙蛙壺菌的生長。[31]另外,在紅背蠑螈身上發現的Lysobacter gummosus可以生產2,4-二乙酰基間苯三酚,也都能阻礙蛙壺菌的生長。[32]
殺蟲劑影響
以往一直有指殺蟲劑的使用也是導致兩棲類減少的原因[33][34][35]。於2007年,這個說法得到肯定。研究發現,當黃腿山蛙暴露在非致命的甲萘威濃度下,會較易感染壺菌病。甲萘威會使牠們皮膚上的縮氨酸防衛大幅削弱,破壞其免疫防禦,增加患病的風險。[36]
參考
- Ellis, Richard. . New York: Harper Perennial. 2004: 187. ISBN 0-06-055804-0.
- Daszak P; Berger L; Cunningham AA; Hyatt AD; Green DE; Speare R. . Institute of Ecology, University of Georgia, Athens, GA 30602, USA. 1999.
- Piotrowski JS, Annis S, Longcore JE. . Mycologia. 2004, 96 (1): 9–15.
- Woodhams DC, Alford RA, Marantelli G. . Dis. Aquat. Org. June 2003, 55 (1): 65–7. PMID 12887256.
- Longcore JE, Pessier AP, Nichols DK. . Mycologia. 1999, 91 (2): 219–227.
- Garner TW, Perkins MW, Govindarajulu P, Seglie D, Walker S, Cunningham AA, Fisher MC. . Biol. Lett. September 2006, 2 (3): 455–9. PMC 1686185. PMID 17148429. doi:10.1098/rsbl.2006.0494.
- Moss AS, Reddy NS, Dortaj IM, San Francisco MJ. . Mycologia. 2008, 100 (1): 1–5. PMID 18488347. doi:10.3852/mycologia.100.1.1.
- Symonds EP, Trott DJ, Bird PS, Mills P. . Mycopathologia. 2008, 166 (3): 143–147.
- Berger L, Hyatt AD, Speare R, Longcore JE. . Dis. Aquat. Org. December 2005, 68 (1): 51–63. PMID 16465834. doi:10.3354/dao068051.
- Di Rosa, Ines; 等. . Nature. 2007, 447 (31): E4–E5.
- Ron, S. R. . Biotropica. 2005, 37: 209–221.
- Daszak, P.; Cuningham, A. A. & Hyatt, A.D. . Divers. Distrib. 2003, 9: 141–150.
- Weldon C, du Preez LH, Hyatt AD, Muller R, Spears R. . Emerging Infect. Dis. December 2004, 10 (12): 2100–5 [2009-09-09]. PMID 15663845. (原始内容存档于2009-07-05).
- Kats LB, Ferrer RP. . Diversity and Distributions. 2003, 9: 99–110.
- Daszak P, Strieby A, Cunningham AA, Longcore JE, Brown CC, Porter D. . Herpetological Journal. 2004, 14: 201–207.
- Johnson ML, Speare R. . Dis. Aquat. Org. July 2005, 65 (3): 181–6. PMID 16119886.
- Lips KR. . Conservation Biology. 1999, 13 (1): 117–25.
- Daszak P, Cunningham AA, Hyatt AD. (PDF). Diversity and Distributions. 2003, 9: 141–50. (原始内容 (PDF)存档于2008-12-26).
- Herrera RA, Steciow MM, Natale GS. . Diseases of Aquatic Organisms. 2005, 64: 247–52.
- Schloegel LM, Hero JM, Berger L, Speare R, McDonald K, Daszak P. . EcoHealth. 2006, 3: 35–40.
- Reeves MK. . Herpetological Review. 2008, 39 (1): 68–70.
- Andre SE, Parker J, Briggs CJ. . Journal of Wildlife Diseases. 2008, 44 (3): 716–20.
- Byrne MW, Davie EP, Gibbons JW. . Southeastern Naturlaist. 2008, 7 (3): 551–5.
- Brodman R, Briggler JT. . Herpetological Review. 2008, 39 (3): 320–1.
- Lehtinen RM, Kam Y-C, Richards CL. . Herpetological Review. 2008, 39 (3): 317–8.
- Lovich R, Ryan MJ, Pessier AP, CLaypool B. . Herpetological Review. 2008, 39 (3): 315–7.
- Bovero S, Sotgiu G, Angelini C, Doglio S, Gazzaniga E, Cunningham AA, Garner TWJ. . Journal of Wildlife Diseases. 2008, 44 (3): 712–5.
- Fisher MC. . Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. November 2008, 105 (45): 17209–10 [2009-01-05]. PMID 18997006. doi:10.1073/pnas.0809801105.
- Rosenblum EB, Stajich JE, Maddox N, Eisen MB. . Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. November 2008, 105 (44): 17034–9 [2009-01-05]. PMC 2566996. PMID 18852473. doi:10.1073/pnas.0804173105.
- Richard Black. . BBC News. [2008-06-07].
- Brucker RM, Harris RN, Schwantes CR, Gallaher TN, Flaherty DC, Lam BA, Minbiole KP. . J. Chem. Ecol. November 2008, 34 (11): 1422–9. PMID 18949519. doi:10.1007/s10886-008-9555-7.
- Brucker RM, Baylor CM, Walters RL, Lauer A, Harris RN, Minbiole KP. . J. Chem. Ecol. January 2008, 34 (1): 39–43. PMID 18058176. doi:10.1007/s10886-007-9352-8.
- Cohen, Nathan W.; Stebbins, Robert A. . Princeton, N.J: Princeton University Press. 1995. ISBN 0-691-10251-1.
- Daividson C, Shaffer HB, Jennings MR. . Ecological Applications. 2001, 11 (2): 464–79.
- Hayes TB, Case P, Chui S, Chung D, Haeffele C, Haston K, Lee M, Mai VP, Marjuoa Y, Parker J, Tsui M. . Environ. Health Perspect. April 2006,. 114 Suppl 1: 40–50. PMC 1874187. PMID 16818245. (原始内容存档于2009-01-18).
- Davidson C, Benard MF, Shaffer HB, Parker JM, O'Leary C, Conlon JM, Rollins-Smith LA. . Environ. Sci. Technol. March 2007, 41 (5): 1771–6. PMID 17396672.
外部連結
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- Chytridiomycosis causes amphibian mortality associated with population declines in the rain forests of Australia and Central America
- Emerging Infectious Diseases and Amphibian Population Declines
- Survival of Batrachochytrium dendrobatidis in Water: Quarantine and Disease Control Implications
- Index Fungorum