●圖為水鼠耳蝠,其活躍的範(fàn)圍從愛爾蘭橫跨到日本。 作者供圖
●病毒會在宿主身上不斷複製,隨時間會累積一個或多個突變。某些變異病毒株會影響病毒傳播度、致病性、藥物有效性等。 網(wǎng)上圖片

人類曾經(jīng)歷多次大規(guī)模傳播的疫癥,如黑死病、SARS、新冠病毒等,經(jīng)歷過的人們可能記憶猶新。由於人類與動植物關(guān)係密切,深入了解發(fā)生於動植物之中的疫情,有助於為其疾病傳播至人類做好準(zhǔn)備。本期專欄將探討一個與蝙蝠疫情相關(guān)的研究案例。

早在2006年冬天,北美紐約的人員在對省內(nèi)冬眠蝙蝠進行例行檢查時發(fā)現(xiàn),省內(nèi)洞穴的地板上有大量小棕蝠(Myotislucifugus)的屍體。這些小棕蝠的口鼻和翅膀覆蓋著白色的黴菌,因而該病癥被稱為白鼻癥。

報告顯示,這種病癥隨後在北美蔓延,導(dǎo)致數(shù)以百萬計的蝙蝠死亡,某些物種甚至瀕臨滅絕。由於這些蝙蝠以昆蟲為食,其數(shù)量銳減導(dǎo)致附近地區(qū)害蟲滋生,影響農(nóng)業(yè)。此外,殺蟲劑使用量的增加可能加劇當(dāng)?shù)鼐用瘢ㄓ绕涫窃袐D與嬰兒)的健康風(fēng)險。然而,白鼻癥的起源長期未探明,成了一個謎團。

近年的研究確認,白鼻癥由真菌Pseudogymnoascusdestructans引起。這種真菌也被稱為「破壞性真菌」(destructans)或俗稱「吸血鬼真菌」。在歐亞大陸的溫帶地區(qū),該真菌與蝙蝠共居於洞穴中,並分泌消化酶分解蝙蝠的皮膚組織作為養(yǎng)分。值得注意的是,歐亞地區(qū)的蝙蝠感染此真菌後並未出現(xiàn)白鼻癥;而大規(guī)模蝙蝠死亡案例僅發(fā)生於北美。

真菌變異難防禦

為何存在此差異?一種假說認為,在2006年以前,該真菌在歐亞地區(qū)已緩慢傳播數(shù)千年,使蝙蝠有足夠時間與之發(fā)展出穩(wěn)定的關(guān)係,且演化出多種真菌變異體。推測後來僅有其中一種變異體傳入北美,而當(dāng)?shù)仳鹑狈ο鄳?yīng)的免疫防禦機制,導(dǎo)致白鼻癥在北美大規(guī)模爆發(fā),造成大量蝙蝠死亡。

上述假說是否正確?為驗證此問題,研究人員協(xié)同數(shù)百名義工,從二十七個國家超過二百六十個地點收集了約五千五百個該真菌樣本,涉及十六種蝙蝠物種。後續(xù)的詳細基因分析顯示,存在兩種主要的真菌變異體,兩者外貌相似,但約於七十五萬代前(基於真菌世代時間估算)已分化演化,現(xiàn)有顯著不同的基因序列。

在歐洲,此兩種真菌的分布範(fàn)圍超過五百萬平方公里,常見於同一洞穴;研究人員甚至在十八例中發(fā)現(xiàn)同一隻蝙蝠身上同時存在兩者。然而,這兩種變異體對宿主的偏好存在差異,分布於愛爾蘭至日本的水鼠耳蝠(Myotisdaubentonii)雖暴露於兩者環(huán)境中,主要被其中一種變異體(稱為Pd-2)感染;而另一變異體(Pd-1)則常見於大多數(shù)其他蝙蝠物種。研究發(fā)現(xiàn),目前僅有Pd-1變異體入侵了北美,若Pd-2亦傳入北美,其潛在影響尚不可知。

小結(jié)

新發(fā)現(xiàn)的真菌變異體可能對北美蝙蝠構(gòu)成新一輪疫情威脅。這項研究結(jié)果提醒我們,需密切關(guān)注動植物間的互動,以加強生物安全意識。

●杜子航 教育工作者

早年學(xué)習(xí)理工科目,一直致力推動科學(xué)教育與科普工作,近年開始關(guān)注電腦發(fā)展對社會的影響。