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消失的兩棲樂園

Yu-Wei Lin
・2011/07/22 ・1700字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 569 ・九年級

在世界各地的兩棲類族群正面臨著兩面的威脅︰棲地減少以及由真菌所造成的疾病chytridiomycosis。不幸的是,處理一項問題的同時將會使另一項更加惡化 ─ 根據這周在Proceedings of the National Academy of Sciences所發表的研究內容,目前看來,保護牠們原始的棲息地反而是造成疾病惡化的主要原因。

研究中發現,受到干擾的棲息地,例如是已遭到砍伐的低地等,反而能提供兩棲動物庇護,使牠們免於被chytridiomycosis所侵害。但這僅只針對於那些能夠忍受棲息地減少的物種。

「這是一個雙面的威脅:大多生活在熱帶的兩棲動物為該區域特有的動物,牠們無法抵抗棲息地減少所造成的影響,所以牠們並不像其他居住在砍伐區內的『難民們』。」作者群的帶領者,紐約康乃爾大學博士班學生Guilherme Becker表示。「照目前看來,兩棲動物們可能無法從這場拉鋸戰中取得勝利。」

透過分析病原體Batrachochytrium dendrobatidis(簡稱Bd)的分佈,Becker及他的指導教授─生態學家Kelly Zamudio,發現到這種疾病較容易出現在原始的森林之中。且在哥斯大黎加及澳洲的研究資料中,合併考量緯度、海拔、天氣及物種豐富度等變因後發現:疾病發生在那些以遭破壞殆盡的棲息地中較不易發生。

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在巴西的考察中,比較相同緯度、海拔以及天氣的不同地區,發現到能夠改變疾病分佈的唯一變數,就只剩棲息的的減少了。

在瘧疾及登革熱的例子中,證明了生物多樣性的減少會增加疾病的爆發率,Bd的研究結果卻和這項證據背道而馳。但Bd已感染世界各地約350個兩棲類物種,且通常發生原始的森林之中。

毫無頭緒?

Becker跟 Zamudio相信,疾病間在受到破壞的棲地中會互相競爭乃因其中的病原宿主很少,或是缺乏有利於它們天氣條件。

但另一派說法卻相信還有更多可能的變因。「論文中的全部變因接具有可信度,而且,這是個違反常理的有趣發現,除非還有其他方式來解釋這個關係。」

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EcoHealth(位於紐約的保育組織)的會長Peter Daszak表示。

加州舊金山州立大學的生態學家Vance Vredenburg表示同意。「我們知道Bd在較高的溫度中傳染力較差。而且我也不同意這篇論文中所提出,針對既有證據提出的反證。」

他也針對這篇論文提出了另一項詮釋,說明在低海拔棲地取得的數據較無公信力。總的來說就像是在哥斯大黎加的案例中,大多數保留的棲息地都位在較高的海拔中。這也打擊了論文中對棲地的分析及形成該疾病的模式。

另外,病原體也可能已經向具有新條件的地理位置襲去,留下一群正在緩緩恢復族群數量的宿主生物,且以具備抵抗病原體的能力。「原始的地區已經變成病原體能夠前往的最後聖地,因為那裡沒有人類。且通常當病原傳染到原始地區時,就會發生大規模的死亡。」Daszak說。

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Becker則反對那些深深相信「棲地減少會增加Bd數量」的人,因為這不是在他們研究中所發現的。他覺得當結合不同災區的指標時,疾病的預測將更為準確。當複數個Bd爆發多種類的致病素時,他們的研究也有了重要的突破。

但大家皆同意一件事,高的疾病爆發率將會是保護自然棲地的一大阻礙。「有必要時,節制的保護棲息地,並不是保育的真諦。」Daszak說。

保育難題

Daszak說疾病在保育中是個相當令人頭痛的威脅。大多數的基礎研究,來自家畜針對病原體的反應─感染動物、清除感染原、利用二次的感染來測試對病原的反應。但目前為止,還未有對兩棲動物實行過的例子。他說:「當問題來到野生生物的疾病及保育時,我們就像被打回石器時代一樣。」

Daszak 提議一些強硬的解決辦法將會一一的被用上。例如間隔出空間,以人工方式飼育那些不受疾病感染的剩餘物種,其目的也只在維持兩棲動物的族群數量了。

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大多數的研究者已經放棄阻止Bd的擴散。正如Karen Lips,馬里蘭大學兩棲動物生態學家,所說:「世界已經屬於Bd了。」因此,Lips及Vredenburg轉移他們的研究目標,改為研究那些從這場災難中存活下來的兩棲類。Vredenburg提出了一些利用新的途徑,從共生細菌到增強蛙類的免疫系統,可能能夠解決問題。

而且,Vredenburg漸漸的樂觀起來。儘管是在紀錄從加州國王峽谷(Kings Canyon)的盆地中收集而來的蛙類。「在這個盆地裡曾經有10000隻蛙類,到現在只剩下175隻了。但目前牠們正被妥善的照顧,而不像以往那樣漸漸死去。」
他說。「演化正在發生,只是它可能沒照著我們寫的進度表走罷了。」

資料來源:NatureNews: No safe haven for amphibians [31 May 2011]

References

  1. Becker, C. G. & Zamudio, K. R. Proc. Natl Acad. Sci. USA advance online publication doi:10.1073/pnas.1014497108 (2011).
  2. Keesing, F. et al. Nature 468, 647-652 (2010).

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Yu-Wei Lin
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東海大學生科系,興趣是兩棲爬蟲。 喜歡拍拍照、打打鼓、玩玩桌遊...etc~ 希望未來能在科普推廣盡一份心力!
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發炎性腸道疾病的獵奇療法:來一杯「鉤蟲卵」吧!——《我們為什麼還沒有死掉?》

麥田出版_96
・2021/10/24 ・2290字 ・閱讀時間約 4 分鐘

• 作者/伊丹.班—巴拉克
• 譯者/傅賀

上一節,我提到了犬蛔蟲,我好不容易才忍住沒有提另外一種寄生蟲:蠕蟲。這類寄生蟲成員眾多,個個都是入侵或躲避免疫系統的行家,牠們有許多花招可以幫助牠們在人體內存活下來、繁榮昌盛。牠們之所以需要這些花招,是因為作為寄生蟲,牠們的個頭太大了,免疫系統不可能看不到牠們。即使是較小的蠕蟲物種,也有幾公釐長,跟病毒或細菌比起來,可謂龐然大物。

蠕蟲感染者的腸道 X 光照片,圖中黑線都是蠕蟲。圖/WIKIPEDIA by Secretariat

在世界上許多較貧窮的地區,由於衛生條件較差,蠕蟲帶來了無盡的痛苦:據統計,世界上約四分之一的人口感染了某種類型的蠕蟲。衛生機構正在嘗試使用預防、清潔的手段和抗蟲藥物來緩解疫情。與此同時,在已開發國家,人們已經成功消滅了蠕蟲疾病。

也許有點過於成功。

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免疫反應有幾種不同的形式。我們理解得最透徹的兩種是 Th1 和 Th2(Th 代表輔助 T 細胞,這是一種重要的 T 細胞)。它們的細節比較複雜,但大體畫面是這樣的:這兩種反應處理的是不同類型的感染——Th1 類型的輔助 T 細胞會向吞噬細胞和胞毒 T 細胞發出啟動訊號。聽到「集結號」之後,這些細胞會追蹤並摧毀任何被病毒或特定細菌感染的人類細胞。與此相反,Th2 反應是直接攻擊那些尚未入侵人體的病原體,Th2 細胞會啟動一種叫作嗜酸性球(eosinophils)的免疫細胞,來殺死蠕蟲。只要一種 Th 反應上調,另外一種就會下調。這種機制是合理的,因為這樣可以節約身體的資源,並降低免疫反應的副作用。

TH2 細胞(左)正在被 B 細胞(右)活化。圖/WIKIPEDIA

蠕蟲激發的正是 Th2 反應。有人因此認為,此消彼長,在那些蠕蟲病發病率較高的國家,過敏反應( Th1)的概率恰恰因此更低。(在過去幾十年裡,已開發國家裡出現過敏反應的人越來越多)。流行病調查顯示:蠕蟲越是肆虐,過敏反應就越少。

蠕蟲採取的各種躲避和反擊策略,以及牠們的存在本身,都會對免疫系統產生影響。一個效果就是牠們會抑制發炎反應——要知道,世界上有許多人巴不得他們的發炎反應受到一點抑制呢。

因此,許多患有慢性自體免疫疾病(比如,發炎性腸道疾病)的人現在正在接受蠕蟲療法(用的是鉤蟲),針對其他發炎疾病的臨床治療也正在測試。

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鉤蟲, 被用在慢性自體免疫疾病的蠕蟲療法 。圖/WIKIPEDIA

這聽起來有點怪誕:有人竟希望——不,堅持要——被寄生蟲感染。他們向醫生求助,醫生給他們的藥是一小杯鉤蟲卵,然後他們就喝下去了。在他們的胃裡,這些卵會孵化,幼蟲會爬出來。然後,不知怎的,患者就感覺好多了。當然,鉤蟲不會存活很久(醫生選擇的物種並不會在人體腸道內存活很久,否則就會有新的麻煩了),因此,過一段時間,患者又要接受新一輪的感染,以維持免疫系統的平衡。

當然,如果我們可以不用蟲子(比如使用其中的有效成分,類似某種「鉤蟲萃取物」的藥物)就可以治療疾病,那就更好了。但是,目前還沒人知道到底哪些成分重要——而且似乎要見效,必須要用活的蠕蟲。

為了解釋關於蠕蟲的這個情況,研究人員提出了「老朋友假說」(old-friends hypothesis),這是「衛生假說」的一個改良版。你也許聽說過「衛生假說」,它已經流傳了很長一段時間,但直到一九八九年才由大衛.斯特拉昌(David Strachan)正式提出。他進行的流行病學調查顯示,那些在農場裡或田野邊上長大的孩子要比那些在城市裡長大的同齡人更少患上過敏。從此之後,「衛生假說」就被用於描述許多不同的觀念,其中一些得到了研究支持,而另一些則沒有。

總的來說,老朋友假說的大意是,人類的免疫系統是在一個充滿微生物的世界裡發育的,我們經常要跟許許多多的微生物打交道。我們已經看到了免疫系統跟腸道微生物的密切聯繫,但是這樣的親密關係也可能會擴展到病原體。免疫系統已經對一定程度的接觸和較量習以為常了。現代西方社會,是人類有史以來最愛清潔、刷洗、消毒的階段,我們受感染的機會大大減少——但這破壞了免疫系統的平衡。我們的免疫系統習慣了跟某些病原體對抗,一旦沒有了對手,它就會工作失常。因此,嬰兒和小朋友也許最好要接觸一點髒東西。

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現代社會,是人類有史以來最愛清潔及消毒的階段,我們受感染的機會大大減少,但這破壞了免疫系統的平衡。圖/Pixabay

顯然,你不希望你的孩子臉上有霍亂弧菌,雖然研究人員在二○○○年發現結核病對預防氣喘有幫助,但這並不意味著你要讓孩子染上結核。但是「髒東西」裡含有許多常見病原菌的減毒突變株(不再那麼有害),這可能對孩子的身體有益。沒有它們,孩子日後也許更容易患上免疫疾病——比如過敏和自體免疫病。

問題是,要多乾淨才算乾淨,要多髒才算髒呢?抱歉,我真的不知道答案。

——本文摘自《我們為什麼還沒有死掉?》,2020 年 9 月,麥田

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麥田出版_96
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1992,麥田裡播下了種籽…… 耕耘多年,麥田在摸索中成長,然後努力使自己成為一個以人文精神為主軸的出版體。從第一本文學小說到人文、歷史、軍事、生活。麥田繼續生存、繼續成長,希圖得到眾多讀者對麥田出版的堅持認同,並成為讀者閱讀生活裡的一個重要部分。
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