致命两栖病原体的预警系统

华盛顿州立大学正在开发的新技术可以帮助拯救世界各地的两栖动物免于致命的真菌病原体。Batrachochytrium dendrobatidis或Bd是一种特别讨厌的真菌，可攻击青蛙和蝾螈的皮肤。

在过去的30年中，高致命的病原体导致六种不同大陆的至少200种蛙类的灾难性衰退或灭绝，并且与中美洲蝾螈的无法解释的消失有牵连。

防止Bd传播的主要挑战之一是缺乏预测可能发生爆发的有效方法。

在“水生生物疾病”杂志最近的一项研究中，华盛顿州立大学的科学家首次证明环境DNA(eDNA)可以为这一问题提供可行的解决方案。

环境DNA是一种新技术，可以检测生物流入其环境的遗传物质。它使野生动物科学家能够确认各种水生生物的存在，而无需找到它们。

前WSU自然资源研究生Colleen Kamoroff和她的顾问Caren Goldberg，WSU环境学院的助理教授，在病原体影响红杉国王峡谷山地泛黄腿蛙数量前一个月使用eDNA检测Bd加州国家公园。

他们的研究表明，eDNA可以提供Bd死亡可能发生的早期信号，这将有助于保护主义者采取行动拯救受病原体折磨的两栖动物。

“如果我们可以预测疫情何时即将来临，我们可以采取管理行动，例如杀死Bd的抗真菌浴，”现在是约塞米蒂国家公园的野生动物生物学家卡莫罗夫说。“近年来，内华达山脉的山地黄腿蛙的人口减少了90%以上。环境DNA可以帮助拯救世界各地的这些青蛙和其他两栖动物物种免于灭绝。”

出乎意料的发现

Kamoroff最初于2015年前往加利福尼亚州的红杉国王峡谷国家公园，以确定是否可以使用eDNA技术检测何时从高山恢复湖中成功移除非本地鱼类。这些湖泊是两个联邦濒临灭绝的山地黄腿青蛙的家园。收集样本一个月后，三个湖泊中的山地黄腿蛙经历了大规模的Bd死亡。

卡莫罗夫说：“我很好奇，如果在湖泊中可以检测到Bd，即使当时没有生病的青蛙，我也会从中取样。”“所以我决定运行我最初为湖泊修复项目收集的eDNA样本，以测试Bd的存在。”

在他们位于普尔曼的实验室中，Kamoroff和Goldberg在来自所有三个湖泊的eDNA样本中发现了Bd，其中有一个死亡，但没有检测到从其他湖泊取得的eDNA样本中的病原体。

他们的研究表明，eDNA可能是一种有前景的非侵入性方法，用于筛选湖泊和其他水体中Bd的存在。目前，测试病原体的唯一方法是从受折磨的两栖动物身上取下皮肤拭子。

“与皮肤拭子不同，eDNA不需要捕获或处理你想要保护的动物，”戈德伯格说。“我们认为该技术在防止Bd在未来蔓延方面非常有用。”

环境DNA的领导者

自2011年以来，Goldberg和WSU的同事Alexander Fremier和Katherine Strickler在将eDNA从概念验证引入物种保护的实用工具方面发挥了重要作用。

今天，Goldberg参与了许多与eDNA相关的研究项目，其中几项涉及Bd的检测。例如，她最近获得了国家地理研究基金，前往巴拿马寻找濒临灭绝的金蛙，并确定他们如何使用eDNA受到Bd的影响。Goldberg还与美国各地的同事合作，对湖水进行取样，以确定与Bd相关的病原体是否在欧洲肆虐蝾螈种群并未在北美建立起来。

戈德伯格说：“Bd是第一种新出现的疾病，可导致数十种两栖动物种群数量下降或灭绝，而这两种动物并未在世界范围内受到威胁。”“eDNA可能是一个有用的工具，有助于为保护幸存的人群提供信息。”