科学探索|与人类和动物共同进化的“有益微生物”( 四 ) 与人类和动物共同进化的“有

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致命的蛙壶菌已经使全球数百种两栖动物灭绝。科学家和环境保护主义者正在关注一种生活在内华达山脉的蛙类，其体内的特殊微生物往往使它们能在真菌感染中存活下来

能抵抗蛙壶菌的细菌
壶菌病是一种感染两栖动物的疾病，有时被比作“蛙类的艾滋病”，目前还不清楚导致壶菌病的真菌来自哪里。研究人员表示，导致壶菌病的蛙壶菌可能来自20世纪初出口到非洲南部、用于妊娠试验的蛙类，也可能来自亚洲的两栖动物或北美洲的牛蛙。
令人担忧的是，无论蛙壶菌的起源是什么，这种真菌近几十年来已经导致了有史以来最严重的野生动物死亡和灭绝事件之一。科学家仍不清楚蛙壶菌在全球范围内的确切传播途径，可能是通过鸟类，甚至可能通过降雨。目前，在大约7000种两栖动物中，有200种已经因壶菌病灭绝，还有500种饱受感染之苦。生态学和进化教授万斯·弗里登堡说：“对于一个病原体而言，这实在太多了。”
21世纪初，当弗里登堡注意到一些两栖动物在蛙壶菌的侵袭中幸存下来时，他立即意识到了其中的重要意义。他想知道，这些生活在加州内华达山脉的两栖动物与其他死亡的物种究竟有什么区别？
在佛罗里达州的一次会议上，弗里登堡发现了一条线索。一位名叫里德·哈里斯的生物学家做了一个关于蝾螈的报告。他提出的问题是，为什么有些物种将巢筑在一起，而另一些则独自筑巢？他在研究中发现了一个不寻常的解释：筑巢在一起的物种共享着微生物，而这些微生物不但不会致病，反而能保护它们的卵不受病原真菌的侵害。换句话说，它们之所以在一起，是为了分享有益的微生物。
在会议结束后，弗里登堡与哈里斯展开了合作。保护性的有益微生物似乎可以解释观察到的抗蛙壶菌现象。事实证明，抗壶菌病的蛙类——黄腿山蛙（Rana muscosa）——往往具有一种特别的微生物，称为淡紫色詹氏杆菌（Janthinobacterium lividum）。这种微生物能产生抗真菌的代谢产物，尽管并没有完全防止感染，但似乎抑制了蛙壶菌的过度生长。从本质上讲，淡紫色詹氏杆菌将潜在的病原体变成了无害的共生生物。
于是，一个奇怪的自然选择过程在内华达山脉上演。当蛙壶菌在山间肆虐时，携带这些微生物的个体往往存活了下来；壶菌病是根据蛙类的微生物对它们进行了选择，拥有某种微生物群落的两栖动物最终存活了下来。
当然，这并不是罗森博格在珊瑚研究中所描述的“有益微生物流行” 。随着时间的推移，某种两栖类微生物群可能会占据主导地位，但尚不清楚黄腿山蛙是否在一个世代中获得了新的微生物。
问题是，弗里登堡能否故意地引发一场“有益微生物流行”？他能否通过加速已经自然发生的过程来拯救蛙类？
这是一个很诱人的想法，因为与注射到所有个体上的疫苗不同，微生物是可以自我繁殖的。理论上，一旦它们“附着”在一只青蛙身上，就会传播给其他青蛙。这样获得的抗蛙壶菌能力可能像疫苗一样具有传染性。
微生物可能会不受控制地传播，出于这一原因，接下来的研究需要非常谨慎。弗里登堡发现了一个尚未感染蛙壶菌的黄腿山蛙种群，从已经携带淡紫色詹氏杆菌的个体身上提取了这种细菌——这就排除了引入一种新疾病的可能性——然后在大桶中进行培养。
在此期间，壶菌病开始在这个种群中出现了。第二年，当弗里登堡回到山上的栖息地时，他只找到了120只黄腿山蛙。他将其中三分之二都单独浸泡在含有淡紫色詹氏杆菌的溶液中，剩下的三分之一没有处理，之后所有青蛙都被放了回去。