青蛙和它们的卵是许多蛇的重要营养来源。在巴拿马的森林里，这种小钝头树蛇以青蛙卵为食。图片来源：Karen Warkentin

■本报记者 唐凤

自1998年以来，科学家记录了全球两栖动物的消失。由于真菌病原体batrachochyum，即通常所说的壶菌，500多种两栖动物数量下降，其中90种已经灭绝。

美国马里兰大学和密歇根州立大学的研究人员进行的一项新研究首次表明，两栖动物的灭绝对蛇产生了连锁反应。该论文2月14日刊登于《科学》。

研究结果显示，在壶菌席卷巴拿马的一个偏远森林后，大量青蛙死亡，与之相伴的是蛇类物种数量急剧下降，导致蛇类群落变得更加同质化。该研究为生物多样性危机或全球野生动物的消失敲响警钟。

“这项研究强调了由于失去两栖动物而导致的其他变化可能是不可见或不显著的。”该研究合著者、马里兰大学生物学Karen Lips说。

该研究通讯作者、密歇根州立大学综合生物学家Elise Zipkin告诉《中国科学报》：“一些稀有或难以发现的物种可能正在迅速减少，以至于我们可能从未意识到正在失去它们。事实上，这项研究更多关注的是生物多样性的普遍丧失及其后果，而不仅仅是蛇。”

史无前例的下降

壶菌病是由一种名为壶菌的真菌引起的传染病，会破坏两栖动物的皮肤，严重时可导致死亡。壶菌病由两种壶菌引起：一种是石斛壶菌，另一种是蝾螈壶菌。在全球化和野生动物贸易的推动下，其引发的疾病迅速蔓延。

许多两栖动物正面临壶菌病的严重威胁，但目前还没有有效的壶菌病控制方法。

中科院动物研究所研究员李义明在接受《中国科学报》采访时曾表示，近几十年，两栖类动物在全球范围内出现了种群数量快速而“神秘”的下降，主要元凶之一就是壶菌病。

壶菌病目前存在于全球60多个国家和地区，其中受影响最严重的是澳大利亚、中美洲和南美洲。过去30年里，壶菌病仅在澳大利亚就造成40多种蛙类数量大幅减少，其中7种已经灭绝。

壶菌病造成两栖动物数量“史无前例”下降，从而进入“世界上最具破坏性的入侵物种之列”。而在接下来10~20年内，世界上许多物种估计将会因壶菌病而面临灭绝风险。

“这种病原体的行为太疯狂了。”英国伦敦动物学会的Trenton Garner说，这种疾病是主要的驱动因素，同时还有栖息地丧失和气候变化等压力，让两栖动物迅速衰退。

但这种衰退“牵一发而动全身”，影响的可能不只是两栖动物。许多蛇以青蛙和青蛙卵为食，因此研究人员预计青蛙数量的减少会影响到蛇的数量。

殃及“池鱼”

“选择研究蛇是因为我们知道它们以两栖动物为食，所以假设两栖动物的灭绝可能会给蛇带来负面影响。该地区的其他分类群也可能受到影响，但许多物种缺乏数据，因此我们可能永远无法估计这些影响。”Zipkin告诉《中国科学报》。

实际上，这种黏滑的爬行动物是出了名的神秘，也很难在野外进行研究。在此之前，蛇如何在壶菌流行下生存主要基于猜测。

Lips、Zipkin和同事对在巴拿马埃尔科普附近的一个国家公园收集的7年调查数据进行了分析。这些数据以2004年导致两栖动物大灭绝的壶菌暴发为分水岭，研究人员比较了暴发前1年和暴发后6年的数据。

然而，即使有了如此广泛的数据集，许多物种被检测到的频率仍是如此之低，以至于用传统的分析方法是不可能的。例如在研究中观察到的36种蛇中，12种只被发现了1次，5种被发现了两次。

研究人员无法准确说出有多少种蛇的数量减少了，也不能仅仅因为一个蛇物种在壶菌病暴发后的调查中没有出现，就确认它已经消失了。

“我们需要重新思考这个问题，对于缺乏数据的物种，我们通常无法准确评估它们的种群变化，相反，我们需要考虑的是，现在蛇类种群的状况比过去更糟的可能性。”Zipkin说。

于是，研究人员建立统计模型，着重于估计两栖动物灭绝后蛇类多样性指标发生变化的概率，而非其绝对数量。

结果显示，与之前相比，蛇的群落发生了巨大变化。与两栖动物数量下降之前相比，蛇的种类减少了85%，物种数量也在下降，且许多物种的出现率下降。

此外，青蛙数量下降后，许多蛇的身体状况也变差了。“很多蛇都很瘦，看起来像是要饿死了。”Lips说。

生物趋于同质化

研究人员确信，他们在蛇群落中观察到的变化是由于两栖动物的消失，而不是其他环境因素。因为研究区域位于国家公园内，这里栖息地丧失、人类社会发展、污染或其他可能直接影响蛇类数量的因素的作用有限。

此外，这个研究地点位置偏远，在壶菌病流行之前的几年里，Lips每年都在那里进行调查。这提供了一个罕见的窗口，让人们得以了解两栖动物灾难性消失后生态系统的迅速变化。

研究人员表示，任何物种的消失都是毁灭性的，一个物种的减少或灭绝会在生态系统中引发雪崩。例如，当生物多样性的损失在一个地区引起连锁反应时，许多缺乏数据的物种——没有得到足够研究以了解如何最好加以保护的动物就会灭亡。

耶鲁大学的Pamela González-del-Pliego表示：“我们需要迅速行动起来，把两栖动物作为一个高度优先保护物种，并把缺乏数据的物种纳入保护策略。”

该结果并不是最坏的消息。真正的坏消息是，破坏程度预示着全球范围内的物种损失远远大于科学界一直以来的估计。

Zipkin认为，目前一个干扰事件间接产生了大量“输家”和一些“赢家”，这种现象正变得越来越普遍，并导致世界范围内的生物同质化，或者是形式上不同的生态系统逐渐变得更加相似。

“这项工作强调了长期研究对我们理解物种灭绝的无形连锁效应的重要性。”Lips说，“青蛙数量下降后，一切都变了。我们必须知道正在失去什么，否则可能无法提供有效的保护。”

不过，科学家相信，预测和建模的改进将有助于加强保护工作。由数据驱动的、积极主动的变化可以防止物种大规模死亡和遏制生物多样性的丧失。

相关论文信息：https://dx.doi.org/10.1126/science.aay5733