找到了! 威脅全球兩棲類動物的蛙壺菌「系」出東亞 | 台灣環境資訊協會-環境資訊中心

找到了! 威脅全球兩棲類動物的蛙壺菌「系」出東亞

特生中心參與跨國研究 確認台灣蛙類未感染蛙壺菌症

2018年05月31日
環境資訊中心特約記者 廖靜蕙報導

環境出現蛙類,總讓人感到放心,由於牠們只能棲息在潔淨棲地,向來是環境中的重要指標物種。全球兩棲類約有7800種,近年來卻因感染蛙壺菌而拉警報.超過200種兩棲動物瀕臨滅絕邊緣,嚴重地威脅兩棲類生物多樣性。

發表於5月份《科學》期刊、一項跨國大規模研究報告,揭示蛙壺菌最早發生於20世紀亞洲地區,其擴散與兩棲類的全球交易(寵物、醫用和食用等目的)拓展有關,這項研究報告也成為該期封面故事,台灣研究團隊也參與其中。

蛙壺菌最新研究登上5月份Science期刊封面。圖片來源:特生中心

蛙類神秘消失  蛙壺菌是禍首 至今束手無策

蛙壺菌(Batrachochytrium dendrobatidis)簡稱為Bd,是一種透過蛙類皮膚感染,進而導致蛙類心臟衰竭的真菌,至今已引發上百個兩棲類物種死亡,且束手無策,而被國際自然保育聯盟(IUCN)列為世界百大外來入侵種。

1970年代,中美洲的森林裡,發生了許多兩棲類動物突然大量死亡案例,隨後,世界各地也陸續傳出多起類似案例。1990年代,研究人員才意識到這些神秘消失的兩棲物種,是全球性現象,直到1998年,學界才確認罪魁禍首是蛙壺菌。

然而距離蛙壺菌首次發現,至今幾十年後,蛙壺菌的起源和全球擴張的時間,仍存在許多爭議,研究人員一直無法確定牠來自何方、何時擴散。

為了找出答案,由倫敦帝國學院傳染病流行病學系的Simon O'Hanlon博士與Matthew Fisher博士召集了全球32個國家、38個研究單位的科學家共同參與了這一項蛙壺菌起源的研究,調查範圍包含六大洲,花了十年時間建立了全球蛙壺菌基因庫(Bd Library)。

在國內,農委會特生中心則充分掌握台灣兩棲類動物基本資訊,近年來陸續與美國、英國與德國共同進行了台灣兩棲類動物感染蛙壺菌與蠑螈壺菌的相關研究。這些表現使得倫敦帝國學院邀請特生中心兩棲類研究室加入團隊,共同合作蛙壺菌起源的跨國研究;東亞國家目前有日、韓、台三個國家加入。

原來「系」出韓國 隨著全球貿易趴趴走

研究人員分析全球各地蛙壺菌全基因組序列,繪製出這個真菌家族的演化樹,揭示了4個不同的蛙壺菌品系。而所有菌株品系都與朝鮮半島上發現的Bd ASIA-1菌株,擁有最多重疊序列,且Bd ASIA-1比任何其他品系的菌株有更高的遺傳多樣性。因此證明Bd ASIA-1為韓國特有品系,也就是說,在韓國並非外來入侵種;此外,它是為現代其他品系的祖先。


蝌蚪口器的蛙壺菌取樣。林春富攝,特生中心提供

在針對韓國蛙壺菌的野外族群調查結果也顯示,當地並沒有爆發蛙壺菌症導致兩棲類大量死亡的現象。研究結果支持東亞為蛙壺菌多樣性的熱點,也是現在全球蛙壺菌品系可能的發源地。

在4個蛙壺菌的品系中,引發兩棲類大量死亡的現象大都歸因於「全球性的蛙壺菌品系」,這是一種稱為Bd GPL(Global Panzootic Lineage)的致命菌株。

研究人員更藉由蛙壺菌的基因突變率,推算出Bd GPL品系是在約50~120年前,由亞洲向外擴展。此一時間點剛好符合兩棲類全球交易(寵物、醫用和食用等目的)擴展時間。

研究人員推測,除了寵物交易外,人類活動也可能直接或間接,通過航運、食用等行為,將受蛙壺菌感染的兩棲動物,散播到各地。

台灣兩棲類蛙壺菌量少、未爆發蛙壺菌症 有望找出關鍵密碼

台灣兩棲類包括有尾目山椒魚科以及無尾目蛙類6科,共2目7科42種,其中蛙類有37種。

依特生中心近8年來的研究顯示,台灣野生兩棲類族群感染蛙壺菌本島約為6%。林春富解釋,有蛙壺菌不等於有蛙壺菌症。研究人員依據蛙類體表上的菌株多寡以及是否有群聚感染判斷,菌株多、群聚感染是蛙壺菌症的兩大特徵,但台灣蛙類身上的菌株數少,已感染的個體並無死亡的風險,又未有群聚感染,因此並沒有蛙壺菌症。


台灣蛙類多樣性豐富,雖帶有蛙壺菌,卻未有蛙壺菌症。圖為諸羅樹蛙。攝影:吳仁邦

特生中心也從從各單位典藏的兩棲類標本,進行回溯檢測,發現台灣最早有蛙壺菌感染的個體為1990年所採得的梭德氏赤蛙(Rana sauteri)標本。

此外,1994年及2003年的台灣山椒魚(Hynobius formosanus)標本,以及2001年的阿里山山椒魚(Hynobius arisanensis)標本,也有部分個體偵測到蛙壺菌感染,顯示蛙壺菌存在台灣已達數十年之久,卻未有群聚感染。在保育行動上,台灣除了加強跨境生物安全檢查外,持續與國際研究團隊合作相形重要。

「由於蛙壺菌系出亞洲,研究亞洲有感染但未發病的個體,有可能成為解決蛙壺菌感染的方法之一。」林春富表示,台灣蛙類與蛙壺菌之間,是否存在菌相平衡之道,或具備抑制蛙壺菌的蛋白質,都將成為未來研究方向,期待透過這些研究,找出其他地區蛙壺菌感染的解決之道!

作者

廖靜蕙

環境記者/自由撰稿人。從事社工10餘年,認知到畢竟是人的社會,再弱勢的人都可以為自己發言,決定轉投生態保育,為無法以人類語言發聲的生命與土地寫報導。現居台北市,與貓先生、龜小姐,微曦中閱讀,斗室中寫作。個人粉專「小麻通訊」。