两栖动物的启示:病毒与真菌的生存之战

两栖动物的启示:病毒与真菌的生存之战科学家们发现了一种可感染两栖动物致命真菌的病毒,为防治这种导致全球青蛙和蟾蜍数量大幅下降的疾病带来了希望。几乎各大洲都有一种真菌在肆虐青蛙和蟾蜍,这种真菌可能有一个致命弱点。科学家发现了一种能感染这种真菌的病毒,这种病毒可以用来拯救两栖动物。Batrachochytriumdendrobatidis或Bd真菌肆虐青蛙和蟾蜍的皮肤,最终导致心脏衰竭。迄今为止,这种真菌已导致500多种两栖动物物种减少,90种物种可能灭绝,其中包括锡耶拉山脉的黄腿山蛙和巴拿马金蛙。病毒是潜在的救星最新发表在《当代生物学》(CurrentBiology)杂志上的一篇论文记录了一种病毒的发现,这种病毒可感染巴氏杆菌,并可用于控制这种真菌疾病。发现这种病毒的加州大学河滨分校研究人员对其发现的意义感到兴奋。除了帮助他们了解真菌病原体是如何产生和传播的,这一发现还为结束他们所说的全球两栖动物大流行带来了希望。巴拿马金蛙濒临灭绝。图片来源:BrianGratwicke/美国鱼类和野生动物管理局两栖动物:重要的环境指标"青蛙能控制害虫、农作物害虫和蚊子。如果它们在世界各地的数量崩溃,那将是毁灭性的,"UCR微生物学博士生、论文作者马克-雅库布(MarkYacoub)说。"它们也是气候变化煤矿中的金丝雀。随着气温升高,紫外线越来越强,水质越来越差,青蛙会对此做出反应。如果它们灭绝了,我们就失去了一个重要的环境信号。"雅库布说,在20世纪90年代末之前,Bd并不普遍,但后来"青蛙突然开始死亡"。当他们发现Bd感染病毒时,Yacoub和UCR微生物学教授JasonStajich一直在研究Bd的种群遗传学,希望能更好地了解Bd的来源和变异情况。真菌Bd的孢子产生结构。图片来源:MarkYacoub/UCR解密病毒与真菌的相互作用"我们想了解在非洲、巴西和美国等地,不同的真菌菌株有什么不同,就像人们研究COVID-19的不同菌株一样,"Stajich说。为此,研究人员使用了DNA测序技术。在检查数据时,他们注意到有些序列与真菌的DNA不匹配。"我们意识到,这些额外的序列组合在一起,具有病毒基因组的特征。"此前,研究人员曾寻找过Bd病毒,但没有找到。这种真菌本身很难研究,因为需要复杂的程序才能让它在实验室中存活。Stajich说:"这也是一种难以追踪的真菌,因为它们的生命阶段是运动的,它们有鞭毛,就像精子的尾巴,游来游去。"此外,感染Bd的病毒很难找到,因为大多数已知的感染真菌的病毒(称为真菌病毒)都是RNA病毒。然而,这种病毒是一种单链DNA病毒。通过研究DNA,研究人员可以看到卡在真菌基因组中的病毒。Stajich实验室平板上的Bd菌落。图片来源:MarkYacoub/UCR未来研究与两栖动物的免疫力似乎只有某些菌株的基因组中含有病毒。但受感染的菌株似乎与未受感染的菌株表现不同。当这些菌株带有病毒时,它们产生的孢子就会减少,因此病毒传播的速度就会减慢。但它们的毒性也可能更强,杀死青蛙的速度更快。目前,病毒基本上被困在真菌基因组中。研究人员最终想克隆这种病毒,看看人工感染的Bd菌株是否也能产生较少的孢子。由于真菌的一些菌株会受到感染,而另一些菌株则不会,这凸显了研究一种真菌的多个菌株的重要性。展望未来,研究人员希望深入了解病毒的运作方式。"我们不知道病毒如何感染真菌,如何进入细胞,"雅库布说。"如果我们要设计病毒来帮助两栖动物,我们就需要这样的问题的答案,在一些地方,似乎有一些两栖动物物种获得了对Bd的抗药性。与COVID一样,免疫力的积累也是缓慢的。我们希望协助大自然顺其自然。"编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426687.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1426687.htm

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为什么地球上那么多两栖动物 而没有谁进化出成“三栖动物”呢?

为什么地球上那么多两栖动物而没有谁进化出成“三栖动物”呢?好吧,这个问题其实是对两栖动物有一些误解,地球上是没有三栖动物的,因为根本就没有这样的定义。为什么没有“三栖动物”?至于为什么没有“三栖动物”的定义,主要原因我觉得是地球上其实就只有两个完全不同的栖息地而已,一个是陆地,一个是水中。图:雨燕是长途飞行冠军,但它们进食都在陆地和水中完成我们大多人想到的“三栖动物”估计是水、陆、空三栖——可以同时在这样三种环境下生存的动物。在我们机械工程中,如果有一种机器能够同时在水中、陆地和空中工作的话,估计会被称之为“三栖机器”,但是地球生物暂时没有这样定义的。这是因为对于地球而言,“空”不足以作为一个差异巨大的单独栖息地,因此那些会飞的动物基本都是陆地动物(一些飞鱼除外)。你可能会好奇,为什么“空”没法构成一个栖息地,其实原因很简单,生物根本没法完全在地球的空中构成一个独立的生态系统。图:肺鱼,被人为是现在陆地四肢动物关系最近鱼类亲戚我们可以看到只生活在水中鱼,以及只生活在陆地的哺乳动物和爬行动物,但是你永远不会听到只生活在空中的鸟类或者其它飞行动物。因为地球大气层的物质资源实在是太匮乏了,生物没有理由往这里发展,而且对于复杂生物而言,要想长期滞留在地球的空中也不是一件容易的事,基本是需要能量投入才能实现,不然就坠地了,这对生物是不利的。或许大气层浓厚一点的话,空中也可以发展出一个单独的生态系统吧,比如金星,很可能那里的大气层现在就生存着一些完全在空中生存、繁殖的微生物,但估计要出现更复杂的生物也很难。墨西哥蝾螈@LoKiLeCh两栖动物是什么样的群体?如果有一个机器拥有水陆两栖的能力的话,那么这个机器肯定是一个不错的机器,但是对于动物而言并非如此。两栖动物其实是一个水生到陆生的过渡阶段,它们是最早适应陆地的脊椎动物,随着时间推移,它们的一些分支演变成了现在的爬行动物、哺乳动物、鸟类等等陆地四肢动物。简单地说,两栖动物其实是相对“低端”的生物形态,并不是我们想象得那种高端、强大的优势群体。正因为它们处在过渡阶段,所以你会发现,两栖动物的各个方面都很奇怪,它们就像是一个“实验田”,在测试着各种各样的适应性特征。一种蚓螈@Mazza现在地球上生活着8000多种两栖动物,但是90%左右都是青蛙——无尾目,另外两种分别是无足目(蚓螈)和有尾目(蝾螈)。我们理解的两栖动物可能是能在陆地生存,但离不开水的动物群体,至少它们的幼年期是需要在水中出生和生存才是,这样称为两栖动物合情合理。但其实并不是如此,就像我们前面提到的,它们有着各种各样“实验性”的特征。比如生存环境方面,一些两栖动物其实完全不需要水,甚至无法在水中生存,但被归类为两栖动物了。在传统上,是否生产羊膜卵被认为是判定陆地脊椎动物是否属于两栖动物的一个标准,现在所有的两栖动物都不是羊膜卵。羊膜卵其实就是让幼体在卵中发育,从而跳过水中生长的过程,以此来适应没有水的陆地栖息地。现在的两栖动物,其实有多种“实验性”方式来试图跳过水生,而且有一些明显已经成功了,比如它们的卵胎生。两栖动物的三个谱系中都发现了卵胎生情况——其中75%的蚓螈都是卵胎生的,但是它们在卵胎生过程中都不用产生羊膜卵。很明显,两栖动物尝试了许多方式来试图完全脱离水生存,但是就只有羊膜卵一种形式成功了,最终取代两栖动物成为陆地脊椎动物的优势群体。虽然一些蚓螈也通过卵胎生和卵生完全不需要水就能生存,甚至无法在水中生存,但也同样明显它们的模式不是特别好,以至于只有极少的陆地栖息地有它们的身影。图:皮肤保持湿润是大部分两栖动物呼吸的关键再比如呼吸方式,这也是脱离水关键之一,在一些定义中经常把是否拥有两种以上的呼吸方式来判定一种动物是否属于两栖动物。但其实,两栖动物有三种呼吸方式——鳃、原始的肺和皮肤,一些两栖动物拥有全部三种,一些则拥有两种,另外一些则只有一种。不过只有一种的情况很罕见,通常是只保留了皮肤一种呼吸方式——多像是实验失败的情况。总之,两栖动物并不是什么高端的存在,它们只是一个过渡阶段而已,实际上它们对环境的要求十分苛刻,以至于现在成为最容易灭绝的动物群体。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379135.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1379135.htm

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"青蛙桑拿浴":保护濒临灭绝的青蛙免受致命真菌的侵袭麦考瑞大学(MacquarieUniversity)和墨尔本大学(UniversityofMelbourne)的一项研究发现,加热庇护所可以帮助青蛙有效防治壶菌病。这种让青蛙"烤掉"感染病菌的方法可以大大降低死亡率,增强对未来感染病菌的抵抗力,从而为濒危两栖动物提供一种可行的保护策略。麦考瑞大学(MacquarieUniversity)的研究人员发现了一种简单有效的加热方法,可以帮助濒危青蛙抵御影响多个物种的大流行病的破坏性影响。该团队与墨尔本大学合作,重点防治壶菌病,这种真菌病已导致澳大利亚至少六种两栖动物灭绝,并对全球数十种两栖动物构成威胁。人工热点庇护所中的绿色和金色钟蛙。图片来源:AnthonyWaddle今天(6月26日)发表在《自然》(Nature)杂志上的这一发现,为像绿纹树蛙这样迅速减少的种群提供了一条潜在的生命线。这项研究的主要作者、麦考瑞大学应用生物科学学院施密特科学研究员安东尼-瓦德尔(AnthonyWaddle)博士说,很少有干预措施能解决致病壶菌(Batrachochytriumdendrobatidis或Bd)在国际上传播所造成的影响。"自壶菌被确定为两栖动物种群全球崩溃的主要原因以来的25年里,我们的研究成果首次提供了一种简单、廉价和广泛适用的策略来缓冲青蛙对这种疾病的抵抗力,"Waddle博士说。AnthonyWaddle博士与青蛙。麦考瑞大学壶菌一旦传播到新的环境中,通常就会永久定植,对全球生物多样性造成的破坏比任何其他有记录的疾病或入侵物种都要严重。在全球受壶菌感染的物种中,有90种已经灭绝或被认为在野外灭绝。另有124个物种的数量减少了90%以上。该研究的资深作者、麦考瑞大学自然科学学院的里克-希恩(RickShine)教授说,这项研究展示了一种简单的干预措施,可以很容易地扩大规模,从而有可能帮助减少致命的糜齿大流行的影响。Shine教授说:"壶菌病不会消失,但我们的行为生态学干预措施可以帮助濒危两栖动物在生态系统中与壶菌共存。"研究小组发现,用砖块和聚氯乙烯温室等现成材料搭建的人工"热点"庇护所,可以让青蛙迅速"烘烤"掉感染的壶菌。当青蛙转移到热点庇护所时,壶菌感染明显减少。整个过程就像是给青蛙做了一次小型医疗水疗。在这些简单的小热点中,青蛙可以将身体加热到能消灭感染的温度。研究还表明,蛙类在感染糜烂丝虫后如果存活下来,就会产生一种获得性免疫,使它们对未来的感染有更强的抵抗力。瓦德尔博士说:"降低死亡率,提高两栖动物对糜烂病的免疫力,是保护两栖动物免受这种疾病侵害的关键。这些简单的"热点"庇护所很容易复制,而且在社区的参与下,这种策略很容易扩大规模。"墨尔本大学野生动物生物科学系教授研究员李-斯凯拉特教授说:"这项研究具有很大的潜力,可以推广到受糜烂丝虫病威胁的其他濒危蛙类物种,并证明了跨学科和跨机构合作在解决这一全球性问题中的价值。"编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1436199.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1436199.htm

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科学家们发现了恐龙存在之前的巨型两栖动物脚印化石这些证据是以脚印化石的形式出现的,显示出负责脚印的巨型生物曾经像今天的鳄鱼那样游泳。然而,研究人员在一份声明中说,这种古老的巨型两栖动物大约在鳄鱼进化之前的5000万年就已经存在。根据这项发现的新研究,rhinesuchidtemnospondyls--我们过去已经发现了它们的骨架残骸--存在于二叠纪晚期。这些两米长的古代巨型两栖动物的身体与鳄鱼或巨型蝾螈相似。rhinesuchidtemnospondyls不仅像鳄鱼一样游泳,而且它似乎也像鳄鱼一样在水中捕食。虽然印记显示这些古老的巨型两栖动物通过左右摆动其尾巴来游泳,但它们在游泳时似乎也会收起脚。这些生物并不是地球上已知的最古老的生命,但它们仍然提供了对地球早期生物的一些线索。关于这一发现的研究目前发表在PLOSONE上,这是一份由公共科学图书馆公开发行的同行评审期刊。研究人员指出,进一步了解这些古老的巨型两栖动物是很重要的,因为它有助于填补我们目前关于这个时期的空白。找到我们所知的恐龙之前存在的生物的证据并不令人惊讶。那个时期在我们的星球上留下了大量的痕迹。然而,与后来恐龙在地球上漫游的时期相比,这一时期生物活动存留的证据较少。因此,拥有与我们后来看到的那些生物相似的直接证据在很多方面都是有启发性的。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1352745.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1352745.htm

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全面的两栖动物新家谱修订了青蛙进化年表一项突破性研究提出了最详尽的青蛙进化树,涵盖5242个物种。该研究提出了一个经过修订的青蛙进化时间表,并引入了创新软件,提供了适用于其他生物的见解和方法。这张照片显示的是越南苔蛙(Thelodermacorticale)。进化时间表的转变新研究还改变了活体青蛙开始进化的可能起始日期。论文的主要作者杰夫-斯特里舍(JeffStreicher)说:"以前人们认为,大约在2.1亿或2.2亿年前,蛙类开始分裂成我们今天看到的数千种物种。我们的新分析表明,这个时间大约在1.8亿年前。发现青蛙的年龄更小,意味着它们分化成数千种物种的速度比以前想象的更快。"蛙类的自然历史多种多样,一直是生物学家和自然爱好者着迷的对象。然而,由于所使用的基因数据类型有限,以前为这些生物建立全面系统进化论的尝试受到了限制。研究方法的进步在这项研究中,研究人员针对这些局限性,建立了一个庞大的家族树,该家族树结合了来自系统发生组研究的遗传数据和来自数百项小规模蛙类研究的数据,前者使用了数百个遗传标记,但只包括少数几个物种,后者有时只使用一两个标记,但总共包括数千个物种。这种新颖的方法使他们能够包含惊人的5242个青蛙物种,比以前的科谱增加了71%。JeffStreicher说:"系统发生树是大多数研究特定动物群的起点,因此必须尽可能准确和详细。"主要作者丹-波尔蒂克(DanPortik)补充说:"在这里,我们不仅增加了青蛙系统发生树所利用的数据,而且还开发了新的软件来帮助改进这些数据。软件创新和未来应用研究人员开发的软件可以更方便地比较物种间进化差异较大的基因。该研究的资深作者、亚利桑那大学教授约翰-J-维恩斯(JohnJ.Wiens)说:"以前的研究不敢将具有数百个标记的系统发生组数据集与来自许多具有较少标记的小型研究的数据结合起来。我们的研究表明,这不仅是可行的,而且还能改进科级树,使其包括数千个物种。这种方法同样适用于任何生物类群"。结论与未来影响这项研究标志着我们对青蛙进化的认识实现了重大飞跃,为研究人员提供了宝贵的资源,并为研究无尾两栖动物提供了新的途径。随着科学界继续探索和扩展我们对这些非凡生物的认识,这一全面的系统发生学为未来的发现奠定了基础。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1381337.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1381337.htm

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一只健康的青蛙被发现身体侧面长出了一个小蘑菇让科学家们目瞪口呆科学家在印度西高止山脉库德雷穆克山脉山脚下的一次自然漫步中发现了这种具有真菌装饰的中间金背蛙(Hylaranainter-media)。尽管该物种体型较小(身长在一到两英寸之间),但其鲜艳的颜色使其很容易被发现。明显是从动物的皮肤上长出来的LohitY.T./WWF-India然而,这只青蛙却因为另一个原因从众多青蛙中脱颖而出。这只两栖动物栖息在一根树枝上,身上长出了大自然中从未见过的东西:从它的左翼长出了一朵单柄真菌,并长出了蘑菇的独特菌杯。后来通过图像确认,这种蘑菇是属于小菇属(Mycenasp.),通常是从腐烂的木头上长出来的。科学家们注意到,这只青蛙看起来很健康,并没有被寄生的真菌伙伴所困扰,而蘑菇似乎也在充分利用两栖动物潮湿皮肤上的营养物质。不过,由于研究人员没有收集这只青蛙作进一步研究,因此真菌是敌是友还不得而知。这只青蛙似乎并不在意它的蘑菇乘客LohitY.T./WWF-India对于蘑菇来说,这块新领地很可能是一个聪明的策略。蘑菇的绒毛是孢子,通常依靠风、水或意外的运输来传播和繁殖。搭上青蛙的顺风车有助于将孢子传播到更远的地方,进而传播真菌物种,壮大菌群。或者,研究人员已经找到了"零号病人",即即将发生的"最后的我们"式的真菌接管。研究小组指出:"据我们所知,还从未有过活青蛙腹部长出蘑菇的记录。"这一发现的详情发表在《爬行动物和两栖动物》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1418521.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1418521.htm

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