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伊波拉病毒源頭可能來自住滿蝙蝠的大樹?

菜配囧
・2015/01/25 ・1932字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 519 ・六年級
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一家子無尾的安哥拉犬吻蝠(左)棲於幾內亞美良杜村的一棵大樹(右)裡。 credit: Science

自西非伊波拉病毒囂張跋扈以來,科學家們一直苦苦搜索不到它的源頭。現在發現極有可能是來自一棵大樹!在拜訪幾內亞的美良杜村,也就是這次疫情爆發的發源地,研究人員得知了有一顆樹——可以讓孩子們玩耍,也可以讓蝙蝠們棲息的那種空心大樹——可能跟首位犧牲者的得病有關。

只不過,令人沮喪的是,這棵樹在他們抵達之前已經被燒得只剩樹頭了,幾乎把可以確定真相的證據大都燒成了灰燼。

一年以前,一名幾內亞還在學走路的小男孩死於一場神祕的疾病;很快地,他的姊姊、母親還有奶奶也都受到感染。流行病學家表示,幾內亞的這家人便是逝於西非流行伊波拉病毒的首例。根據世界衛生組織的統計,這次爆發已經導致超過20,000人患病以及7842人的喪命。而究竟他們從何處感染病毒,至今仍是個謎團,只知道在這次疫情大爆發之前,西非僅有一個人類感染伊波拉病毒的已知案例。

絲狀的伊波拉病毒。 credit: CDC

其他地區的人類伊波拉病毒爆發傳染,原因一直都指向野生動物間的伊波拉疫情——包含小羚羊、大猩猩及黑猩猩——或是宰殺過森林中死亡野生動物的獵人。沒人知道究竟哪種動物是伊波拉病毒的帶原者,儘管蝙蝠一直是頭號嫌疑犯。實驗環境中,研究人員在至少三種不同品系的果蝠身上發現伊波拉病毒RNA,使得在幾內亞常被獵作食物的牠們,已經成為了這場病害爆發元兇的首要角逐者。

在2014三月確知西非這場疫情為伊波拉病毒後不久,柏林羅伯特‧科赫研究中心(Robert Koch Institute)的野生動物流行病學家費邊·林德茲( Fabian Leendertz)前往了幾內亞東南部,去探查野生動物間疫情的徵兆。林德茲和三名德國籍獸醫及八名來自野生黑猩猩非營利基金會的幾內亞生物調查專家,花費四周調查四地蝙蝠及兩處保護林地。

他們發現沒有任何野生動物死於伊波拉病毒的證據,並發表論文刊載於線上的《EMBO分子醫學》期刊。所有黑猩猩、小羚羊或其他大型哺乳動物的族群量,均顯示與先前2010及2011年所做的調查是差不多的。「這對物種保育來說是件好事。」林德茲這麼說。他們也在所測試的169隻蝙蝠(來自至少13個不同種)上發現沒有直接的伊波拉病毒感染;但他們於美良杜村的探訪卻有有趣的線索。

他們在村民用來洗衣服的一條小河旁,發現一棵必經的大樹;居民說,這棵空心的大樹離那位病逝的孩童家只有50公尺遠,村子的孩童常常在裡面玩耍。但該年三月24日,那棵樹被大火吞噬,只剩樹頭、落下的樹枝和一堆灰燼。目前並不清楚是不是有人因為伊波拉病毒疫情而蓄意縱火,關於這場火災為什麼發生,眾說紛紜。

村民告訴林德茲,當那棵樹起火燃燒時,現場簡直是下起了「蝙蝠雨」——一種帶有臭味、小小的、長尾蝙蝠,在當地被稱為lolibelo或是「會飛的老鼠」。研究人員在樹旁的灰燼中發現有DNA片段和來自中西非的無尾、食蟲性安哥拉犬吻蝠(Mops condylurus)相吻合。另外有研究發現牠們可以在實驗中的伊波拉病毒接種下存活。

林德茲認為,那位小朋友應該就是在樹旁玩耍時感染了病毒,他可能捕捉把玩了身上帶有病毒的蝙蝠,或是不小心攝入帶毒蝙蝠的排泄物。這裡有數以千計的蝙蝠,曝露的風險比捕獵個別蝙蝠更高。林德茲和他的團隊雖然不特別意外但仍稍感失落,因為他們並沒有在取樣裡頭發現任何帶病毒的蝙蝠。「這種病毒在蝙蝠群裡頭可能非常稀有。」他這麼說到,因為蝙蝠一直以來都被大量獵捕,如果伊波拉病毒十分普遍的話,「我們就會時常聽聞病情發生。」

英國劍橋大學(University of Cambridge )研究中非野生動物伊波拉病情的彼得·沃爾什(Peter Walsh),表示疫情與這棵蝙蝠樹的關係很不直接,到令人挫折的程度。「這是有可能的,不過當然離證據確鑿的程度差很遠」,他也表示該研究的野生動物調查規模太小了,還不足以排除野生動物間爆發傳染的可能。

林德茲也同意他的看法。不過他也指出,美良杜村附近幾乎沒有未曾有人類活動的原始森林,所以與野生動物的接觸也有限。此外,事實上是小孩跟女性率先受感染,而非獵人,顯示吃野味或是跟森林裡的動物接觸不太可能是引爆這次疫情的原因。林德茲和他的同事目前繼續在鄰近幾內亞邊界的象牙海岸,採集蝙蝠樣本跟其他野生動物。目前要在幾內亞境內進行調查是不太可能的了,自從伊波拉病毒疫情爆發後,大家都人心惶惶,尤其對於想要抓蝙蝠的人更是充滿疑心。

*伊波拉小檔案:對於當今死傷慘重和迅速傳播的伊波拉疫情,《科學》(Science)和《轉譯醫學》(Science Translational Medicine)做了研究人員及大眾都可以免費利用研究和病毒疾病新聞的整理

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菜配囧
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PanSci實習編輯,中興大學植物病理學系畢業。興趣有點泛濫,諸如自然生態、環境保育、地球科學、心理、藝術、設計、文學、語言、性別議題、音樂、社會正義、傳媒、經濟...是個貪心的人。


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觀賞蝦身上長蟲?俗稱蝦蛭、也不盡然是寄生蟲的蛭蚓

YTLai_96
・2020/12/29 ・3250字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 530 ・七年級

近年來觀賞蝦養殖興起,連帶的也讓許多人注意到心愛的蝦子身上有時會出現細長的條狀物。對飼主而言,這些像水蛭一樣用前後吸盤交錯黏附移動的不速之客,通常都稱之為「蝦蛭」,而且看那副噁心的長條模樣,勢必就是寄生在蝦子身上造成病狀的禍首,非除之而後快不可。

不過,這些坊間流傳的資訊裡頭其實有些誤會,且讓我們一一道來。

黏在淡水蝦頭上的兩隻蛭蚓。圖/作者提供

那些很像蛭類的小東西

首先,雖然這些細長條狀的蟲像水蛭一樣,用前後吸盤交錯黏附移動,但是牠們其實並不真的屬於蛭類,而是蛭類的親戚,叫做蛭蚓(Branchiobdellidan)。

蛭蚓,顧名思義,就是長相上介於蚯蚓和蛭類的動物。一般而言,蛭蚓的體型微小,身體圓柱狀,僅有數公釐至一公分出頭。雖然蛭蚓和蛭類一樣都是以頭尾交替吸附的方式移動,但蛭類擁有口吸盤和尾吸盤,蛭蚓卻只有尾吸盤而沒有口吸盤。此外,比起擁有 27 節軀幹體節的蛭類,蛭蚓的軀幹體節數僅有 11 節,加上癒合為頭部的 4 節體節也才 15 節。整體而言,似乎像是簡單版的蛭類,因此 21 世紀之前,蛭蚓被視為是較原始的蛭類。

然而,藉著分子親緣技術與工具的進步,本世紀初的研究發現蛭蚓是與蛭類有共祖的姊妹群,而不是原始的蛭類。因此,蛭蚓身上這些看似簡單版的蛭類特徵,應該只是共祖的後代在適應環境的過程中演化的結果。

蛭蚓在解剖顯微鏡下的模樣,左邊為游離搖擺的頭部,右邊則是吸附於表面的尾吸盤。圖/作者提供

蛭蚓或許礙眼,但並不一定是寄生蟲

和蛭類相比,蛭蚓的生活史實在是更不獨立了點。蛭類當中僅有一部份種類不時得附著在其他動物身上吸血營生,但目前已知的所有蛭蚓終其一生都必須附著在其他動物身上,而且絕大多數是以淡水蝦如螯蝦、米蝦為附著的優先選擇,但也有附著於淡水等足目或其他淡水蝦蟹的記錄,因此蛭蚓對於附著的淡水甲殼類種類並沒有強烈的專一性。

話說回來,蛭蚓雖然整個生活史都要依附在淡水蝦身上,但並不表示牠一定就是對淡水蝦有傷害的寄生蟲。如果蛭蚓的依附讓淡水蝦的生活變得更辛苦,那麼蛭蚓就是對淡水蝦宿主有負面影響的寄生蟲;但如果蛭蚓的依附生活史對淡水蝦不痛不癢,那麼蛭蚓和淡水蝦宿主就是片利共生的關係;而若是蛭蚓的存在讓淡水蝦生活得更好,那麼兩者就是互利共生的關係了。

因此,雖然坊間對蛭蚓在觀賞蝦身上的危害言之鑿鑿,但過去的研究顯示,蛭蚓的食性其實多半是其他更小的無脊椎動物或浮游生物,也會啃食宿主外骨骼上附著的單細胞藻類和其他有機碎屑,況且牠們由兩片硬化的顎構成的口器,實在也不適合啃食宿主的組織或吸食宿主的體液。先前的多數研究也發現,北美洲的蛭蚓待在螯蝦宿主身上,大部分時候既不會提高螯蝦的死亡率,也沒有其他明顯的負面影響,因此蛭蚓和淡水蝦的關係,應該是以對蛭蚓有利、對淡水蝦宿主無害的片利共生為主。

北美螯蝦螯上的蛭蚓。圖/Wikipedia

更進一步而言,蛭蚓依附在淡水蝦身上啃蝕宿主外骨骼黏附的藻類和碎屑,其實可能對宿主是有利的。在一些先前的研究中發現,當蛭蚓在螯蝦宿主身上達到相當密度,則可能因為清理了淡水蝦宿主身上和鰓上沾附的碎屑和藻類,讓宿主變得更身輕如燕而健康,因此蛭蚓和淡水蝦宿主就像是清潔蝦與海鰻一樣,形成了互利共生的雙贏局面。

清潔蝦與海鰻的互利共生關係。圖/Wikipedia

然而,要說蛭蚓在淡水蝦身上一點壞處都不會有,倒也不盡然。近年來的研究發現,當蛭蚓在淡水蝦身上的密度過高,可能就會在吃光了宿主外骨骼上附著的碎屑和藻類之後轉而啃食宿主的鰓組織,因此對宿主造成了負面影響。過高的蛭蚓密度也會限制淡水蝦宿主的移動能力,讓宿主無法正常進食,並且更容易成為捕食者的目標。蛭蚓的胃內含物分析也發現,蛭蚓幼體的消化道中的確有宿主的鰓組織,但蛭蚓成體卻沒有,而且只有棲息在宿主鰓部的蛭蚓,消化道中才會出現宿主的組織。因此,在蛭蚓的生活史中,或許只有早期生活史的幼體階段,而且只有在蛭蚓正好棲息於淡水蝦鰓部的時候,才可能轉以寄生的形式造成宿主負面影響。

台灣的蛭蚓目前僅一種,而且所知不多

話說回來,上述的研究都是以北美的蛭蚓和螯蝦宿主為研究的對象。在台灣,目前已知的蛭蚓只有平頭霍氏蛭蚓(Holtodrilus truncatus一種,這種蛭蚓廣泛分佈在台灣、日本、韓國與中國,而且多半是在俗稱黑殼蝦的擬多齒米蝦(Caridina pseudodenticulata)、台灣米蝦(Caridina formosae)、白斑米蝦(Caridina leucosticta)、多齒米蝦(Caridina multidentata)、甚至玫瑰蝦(Neocaridina davidi)等的小型淡水蝦身上發現。根據研究,目前僅知分佈於日本本州中部紀伊半島的平頭霍氏蛭蚓的確存在著某些宿主偏好,當兩種不同的淡水蝦同時存在時,會選擇特定一種做為宿主,而且對宿主的選擇偏好也符合在野外觀察到的感染盛行率。至於牠們對宿主的影響是否相似於北美的蛭蚓和螯蝦宿主,也還不得而知,或許因為宿主的相對體型更小,使得台灣的蛭蚓和淡水蝦之間更可能趨近於寄生關係也說不定。

尷尬的是,由於近年來台灣在觀賞淡水蝦市場上輸出了不少淡水蝦個體,連帶的也讓平頭霍氏蛭蚓輸出到世界各國,成了異國水族缸裡的新成員。2020 年的波蘭研究發現,120 隻從台北運到華沙的水族賞玩用的台灣米蝦當中,總共找出了 122 隻附在蝦子身上的平頭霍氏蛭蚓,整體來說這些米蝦感染蛭蚓的比例達 23.3%,感染蛭蚓的米蝦身上平均有 4.4 隻蛭蚓。區分米蝦的性別來看,雄蝦感染蛭蚓的比例似乎稍高,但雌蝦感染的蛭蚓平均數量比較多。平頭霍氏蛭蚓感染的位置也有所偏好,有 44.3% 的感染落在胸足區域,22.1% 的感染在額角附近,其次是 21.3% 的感染在腹足與腹部區域,最後才是 12.3% 的鰓部感染。此外,雖然雌雄米蝦同樣在胸足區域有最多的感染,但雄蝦被蛭蚓感染的位置更常發生在腹足與腹部區域(43.3%),卻不曾出現在額角;反觀雌蝦被蛭蚓感染額角區域有29.3%,在腹足與腹部區域則僅有14.1%。

如何去除平頭霍氏蛭蚓

讓淡水蝦玩家皺眉的消息是,在 2020 年這一篇研究中,雌性台灣米蝦的鰓部、腹足和腹部區域的確可見些許損傷,雖然也可能有其他的原因,但這有可能就是因為平頭霍氏蛭蚓活動造成的。所以,即使蛭蚓可能無害,但對淡水蝦玩家來說,或許是看了討厭、或者是為求保險,總之也許還是希望將蛭蚓除之而後快。那麼,到底該怎麼做才好呢?

其實,去除蛭蚓最簡單的方式,就是將水體鹽度升高到 0.5% 以上。根據 2016 年的日本研究,平頭霍氏蛭蚓在水體鹽度達1%時,三小時內就會死光光,不過這個實驗是把蛭蚓從宿主身上取下來以後才進行的,所以各位淡水蝦玩家們哪天要是想依法炮制,千萬務必先確定手上的淡水蝦能夠忍受鹽度 1% 超過三小時,否則為了去除蛭蚓結果也讓心愛的蝦子魂歸西天,宿主因為附生的無害小蟲而玉石俱焚豈不得不償失,你說是不是哪?

參考文獻:

Brown BL, Creed RP, Dobson WE (2002) Branchiobdellid annelids and their crayfish hosts: are they engaged in a cleaning symbiosis? Oecologia 132: 250–255

Brown BL, Creed RP, Skelton J, Rollins MA, Farrell KJ (2012) The fine line between mutualism and parasitism: complex effects in a cleaning symbiosis demonstrated by multiple field experiments. Oecologia 170: 199–207

Farrell KJ, Creed RP, Brown BL (2014) Preventing overexploitation in a mutualism: partner regulation in the crayfish–branchiobdellid symbiosis. Oecologia 174: 501–510

Maciaszek R, Jabłońska A, Prati S, Swiderek W (2020) First report of freshwater atyid shrimp, Caridina formosae (Decapoda: Caridea) as a host of ectosymbiotic branchiobdellidan, Holtodrilus truncatus (Annelida, Citellata). Knowledge & Management of Aquatic Ecosystems 421: 33–40

Niwa N, Archdale MV, Matsuoka T, Kawamoto A, Nishiyama H (2014) Microhabitat distribution and behaviour of Branchiobdellidan Holtodrilus truncatus found on the freshwater shrimp Neocaridina spp. from the Sugo River, Japan. Central European Journal of Biology 9: 80–185

Tanaka K, Wada K, Hamasaki K (2016) Distribution of Holtodrilus truncatus, a Branchiobdellidan Ectosymbiotic on Atyid Shrimps in the Kii Peninsula, Western Japan, with Reference to Salinity Tolerance and Host Preference. Zoological Science, 33: 154–161

大高明史,陳榮宗(2010)台灣內水域新紀錄一種蛭蚓類及四種貧毛類。台灣生物多樣性研究 12: 97–110

大高明史,格爾德,大和茂之,陳榮宗,西野麻知子(2015)台灣匙指蝦類體表兩種外共生蛭蚓目及切頭類之共棲。台灣生物多樣性研究 17: 253–262

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YTLai_96
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也許永遠無法自稱學者,但總是一直努力學著
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