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陆地疾病流入海洋猫咪排泄物害死海豚

2019-06-08 19:19:49 | 来源: 科技

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来自人类、猫及其他陆生动物的病原体正陆续入侵海洋,并攻击海洋哺乳动物。一种源自负鼠的寄生虫杀死了许多加利福尼亚海獭;海豚正因猫的某种寄生生物而丧命。

虽然观测数据都很新,却表明污染病原体的数量仍在增加。此外,在鲨鱼和海豹体内,科学家也发现了源自人类的某些耐药菌,这增加了细菌变异及重新感染人类的机会。

到那时,人类也许无法抵抗这些病菌的侵袭。要想减弱污染病原体的威胁,就必须彻底净化污水,扩大沿海缓冲地带——湿地的面积。

廖红艳

陆地疾病流入海洋 许多海洋哺乳动物正死于一种意想不到的病原体,这些病原体来自于猫、人类以及其他陆生动物。

撰文 克里斯托弗 所罗门(Christopher Solomon)

翻译 邵吟淇 审校 彭兴跃

很多侦探故事都开始于一通,本故事也是这样。那端是一位生物学家。他发现了一具尸体。几天后,他再次打来,称又发现了一具死尸。很快,“接二连三地”打来,梅丽莎 A 米勒(Melissa A. Miller)回忆说,“多的时候我们一天能收到4条死亡报告”。随着发现的尸体越来越多,疑问也越来越多。

米勒是一位野生动物病理学家和兽医。死亡的是加利福尼亚海獭(海獭的一个濒危亚种),目前在加利福尼亚州中部海岸沿线只有不到2 800只。在2004年4月那段可怕的时间里,总计有超过40只病危或死亡的海獭被冲上海岸——在时间如此短的情况下,这无疑是一个惊人的数字。

米勒用几天的时间,亲手在这群可爱但已经死去的动物体内搜寻,试图找到问题的根源。然而,她却陷入了困境。研究发现,在这些海獭生命的时间里,有很多都有癫痫发作的迹象。尸体解剖显示,它们的神经系统遭到大面积损坏。还有一个样本出现了严重的脑炎。经过长期的显微镜观察,米勒和同事终于发现了一个令人感到意外的凶手:负鼠(opossum)。

更准确来说,这个事件的罪魁祸首其实是神经肉孢子虫(Sarcocystis neurona),一种与疟疾有关的单细胞寄生生物。它的宿主主要是一种常在美国东部的阿巴拉契亚偏远地区出没的夜行动物——弗吉尼亚负鼠。但是,肉孢子虫病一般只在陆地上传播,更何况负鼠甚至不是美国西部的原产动物。那么,这种寄生虫为何会跑到太平洋的海獭中肆虐呢?

进一步的调查梳理出了一个比小说还神奇的故事。在20世纪早期,从东部迁往西部的人类,把负鼠“带”到了美国圣何塞地区。这种入侵生物自此便逐渐繁衍兴盛,终向北一直发展到了加拿大的不列颠哥伦比亚省。感染了肉孢子虫的负鼠的排泄物中,存在着肉孢子虫的孢子囊,而这是一种生命力很顽强的繁殖体。米勒和助手推测,一场晚冬的暴风雨将大量的孢子囊冲进加利福尼亚州的莫罗湾水域,在那里,孢子囊会被竹蛏(razor clam)摄食,而海獭又很爱吃竹蛏。

尽管像犬瘟热病毒(canine distemper virus)之类的病原体,曾经从陆地迁移到了海洋,并且杀死了数以千计的海豹,但这次却是有记载以来,个海洋哺乳动物因陆生寄生虫而大量死亡的案例。

狂犬病可以从动物传染到人类身上,对此我们并不陌生。但是,是否还有其他的传播形式呢?在过去几十年,海洋研究者已经发现了一种很令人担忧的发展趋势——人类疾病正威胁着海洋生物的健康,对宠物、牲畜以及一些与人类有接触的野生生物也造成了一定的威胁。科学家创造了一个新名词pollutagens(污染病原体),来形容那些只在陆地上繁衍,随后流入海洋的细菌、真菌和寄生虫。这类病原体的传播正在全球各地发生,它们正在感染并杀死海洋哺乳动物,比如斑海豹(harbor seal)、海狮、海豚,还有那些可怜的加利福尼亚海獭。

此类案例常常离奇古怪,让人很难理解。2010年,科学家报道了某种通常与鸟类和牲畜有关的、叫做纽波特沙门氏菌(Salmonella Newport)的菌株,它很可能是杀死一只新生虎鲸的凶手,这只虎鲸被冲上了加利福尼亚州文图拉县的海岸。其实,一般虎鲸的活动范围离海岸都有一段距离,离污染源应该较远。另外,科学家还曾发现,一些南卡罗来纳州的大西洋宽吻海豚也携带了号称“超级病菌”的抗甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)。

有证据显示,人类疾病并不仅仅传染给哺乳动物。2011年,科学家发现,源于人类污水、能引起脑膜炎的粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens),导致加勒比海地区白痘疫情暴发,造成该地区90%的麋角珊瑚死亡。这是人类疾病感染海洋无脊椎动物的首次记录。

由于陆生病原体“流入”大海是一件很诡异的事,科学家目前仍在努力查探病原体肆虐的规模和严重程度,以及这个问题到底是怎么发生的。一些科学家认为,受到污染的海洋其实还面临着更多紧急问题,比如水质酸化。但不管怎样,陆地和海洋之间的那道屏障的破坏,会使病原体危害甚至杀死很多海洋生物。病原体也可能在这个过程中发生变异,重新感染人类。毕竟,很多人都会到海上工作或者娱乐,更难以抵抗海鲜的诱惑。我们需要进一步了解现状,并采取实际行动——有时候这种行动可以很简单,来帮助海洋生物,也是在帮助我们自己。

死于猫咪排泄物的海豚

污染病原体看起来像幽灵一样可怕,研究人员首先得确定,当前的问题究竟存在了多久、病菌传播范围有多广。目前研究多的陆生病原体是弓形虫(Toxoplasma gondii),它来自于美国人喜欢的家养宠物——猫。弓形虫是肉孢子虫的近亲,也是一种原生的单细胞寄生虫。弓形虫在猫科动物体内完成繁殖周期,并已非常适应宿主环境,因而可以入侵到其他生物的组织中正常生长。美国12周岁以上的人群中,近1/4的人携带有弓形虫病原体,但几乎没有受到影响。然而,孕妇却需要时常清理猫盆,因为这种病原体会导致新生儿出生缺陷。如今,弓形虫已经入侵到全球各地的海洋生物体内,从米勒发现的加利福尼亚海獭到搁浅在地中海的海豚,再到极度濒危的夏威夷僧海豹,无一幸免。“这确实是一种全球性的疾病,”史蒂芬 拉维尔迪(Stephen Raverty)说。他是加拿大不列颠哥伦比亚省动物健康中心的兽医病理学家,同时也是一位研究污染病原体的先驱。

小猫咪是如何让那些生活在墨西哥瓜达卢佩的海豹生病的呢?这要归功于寄生虫惊人的生存力。美国国家过敏与传染性疾病研究所(National Institute of Allergy and Infectious Diseases)分子寄生虫学研究室的主任迈克尔 格里格(Michael Grigg)说,一只被弓形虫感染仅10天的猫,就能排出1亿个卵状结构的弓形虫卵囊。当一只感染的猫在花园中排泄粪便,或者主人将其使用过的猫砂倒进马桶,这种卵囊就进入了周围环境中。卵囊的结构很坚实,可以使病原毫不费力地长期存活在土壤或海水中。“我们把它们储存在实验室里的稀硫酸中,”格里格说,“它们仍然可以在近10年的时间内保持传染性”。理论上说,仅仅摄入一个卵囊,比如说来自蛤肉的,就可以使海洋动物感染弓形虫。单在美国,就有大约7 000万的宠物猫和6 000万的野生猫科动物,可想而知这是一种多大的威胁。(人类不会造成此类问题,因为我们不会通过排泄物传播卵囊。)

尽管弓形虫能直接致死,但格里格说,通常这“是一种慢性的感染”,它只是让被感染的生物慢慢变得虚弱。当动物同时受到疾病或环境问题(如污水排放)的作用时,病情才会大爆发。格里格一直在研究太平洋西北部的污染病原体,他发现超过一半的死亡猛禽和1/3的死亡海鸟体内含有弓形虫病原体。“这远远超出了我们的预想,”他说。

当海洋动物感染多种病原体时,这种“鸡尾酒式”的混合攻击将比任何一种病原体的攻击性都强得多。2011年,曾有一项研究调查了161种搁浅或者死亡的西北太平洋海洋哺乳动物(包括抹香鲸、港湾鼠海豚等),结果发现,42%的样本都同时携带有弓形虫和肉孢子虫。

听起来,问题似乎已经很严重,但还是不能证明污染病原体的数量在上升,“因为我们没有任何背景资料和数据,”格里格说,“我们看到感染寄生虫的海洋生物越来越多,是不是因为检测手段更厉害了?”10~15年前,科学家根本没有想过,要去检测海洋哺乳动物体内的陆生病原体。现在,这种病原体正在四处肆虐。比如,单是米勒一个人,就已经看到了太多死亡的加利福尼亚海獭被冲上岸。她说,70%的海獭体内有弓形虫,而这种寄生虫的宿主原本只是猫科动物。“在我看来,病原体的数量在逐步增加,”她说,近在北极的白鲸体内也发现了弓形虫,看来这片号称“纯净”的水域也没有幸免。

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