2200只北方蟾蜍蝌蚪成功放归自然湿地，持续性培育技术赋能野生动物保护
2024年6月20日，美国的丹佛动物园保护联盟（Denver Zoo Conservation Alliance）和科罗拉多州公园和野生动物管理局（Colorado Parks and Wildlife）将2,200多只濒危的北方蟾蜍（boreal toads）蝌蚪释放到克里德（Creede）附近的湿地中。这是这个团队第二次成功放生这些蝌蚪。第一次是在甘尼森国家森林（Gunnison National Forest），他们2022年在那里释放了600多只蝌蚪。
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北方蟾蜍（boreal toads）是科罗拉多州唯一一种高山蟾蜍物种。它们生活在落基山脉南部的高海拔潮湿栖息地（海拔8,000-12,000英尺），例如湖泊、沼泽、池塘、沼泽和安静的浅水区。作为杂食性蟾蜍，北方蟾蜍以各种昆虫、无脊椎动物以及水生和非水生植物为食，是当地食物链和生态平衡的重要一环。
图一 北方蟾蜍，来源：United States Fish and Wildlife Service
但是由于一种前所未有的由壶菌（Batrachochytrium dendrobatidis）引起的两栖动物疾病，使得野外的北方蟾蜍蝌蚪很难成长至成年蟾蜍，因此该种群的数量急剧下降。该团队估计，科罗拉多州可能只剩下800只野生成年蟾蜍。
壶菌是一种引起两栖动物壶菌病的真菌。自从李·伯格（Lee Berger）在1998年发现这种疾病以来，这种疾病正在摧毁世界各地的两栖动物种群，导致全球范围内的多个两栖动物物种灭绝。根据据《自然》杂志报道，引起壶菌病的真菌病原体会破坏青蛙、蟾蜍或其他两栖动物的皮肤，破坏它们的水盐平衡，最终导致动物心力衰竭。另外，该种真菌的活性还受气温和水温等因素的影响。随着全球气候变暖的趋势加剧，这种疾病将会对北方蟾蜍种群释放更强的破坏力。
图二 壶菌冷冻完整游动孢子和孢子囊的扫描电子显微照片，来源：Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization
为了挽救科罗拉多州的北方蟾蜍种群，丹佛动物园保护联盟（DZCA）、科罗拉多州公园和野生动物管理局（CPW）在2021年发起了旨在增加该州北方蟾蜍种群数量的倡议。该项计划通过最新的繁育技术将一部分北方蟾蜍圈养在人工模拟的野外环境中繁殖。
图三 丹佛动物园的北方蟾蜍繁殖设施中的“冬眠室”，图源：Bryan Wendland
“北方蟾蜍的持续繁殖一直是我们保护工作中缺失的主要环节。” 水生物种生物学家丹尼尔·卡马克（Daniel Cammack）说，“过去，我们只能依靠从野生种群中收集受精卵，在孵化场长成蝌蚪，并在易位地点储存。”
如今，通过人工培育来保持蟾蜍种群的稳定，这样北方蟾蜍就可以存活足够长的时间来发展对壶菌的抗性。工作人员会把新一批诞生的蝌蚪放归野外，随着春去秋来，这些蝌蚪最终会生长为具有壶菌抗性和繁殖能力的成年蟾蜍。2021年，该计划首先在甘尼森国家森林中放生了570只新生蝌蚪，随后2024年又在克里德附近的湿地中放生了2200多只新生蝌蚪。
图四 工作人员正在放生北方蟾蜍蝌蚪 来源：Denver Zoo
除了在繁殖过程中让北方蟾蜍自然发展出对壶菌的抗性，科罗拉多的科学家还试图主动赋予北方蟾蜍这种抗性。科罗拉多大学（University of Colorado）联合科罗拉多州公园和野生动物管理局的团队在2019培育出了一种名为“紫雨”（Purple Rain；Janthinobacterium lividum）的抗真菌细菌。在实验室中，这种细菌会产生一种叫做紫罗兰素（Violacein）的化学物质，这种化学物质可以杀死壶菌真菌，并将蟾蜍的存活率提高40%。当两栖动物浸泡在含有这种细菌的液体中时会形成一层抗壶菌的保护层，让他们免受壶菌带来的皮肤角质化。
2019年7月，该团队首次在萨利达（Salida）西北部的沼泽地部署了这种抗真菌细菌，这标志着“紫雨”细菌在野外的第一次大规模测试。工作人员将5,600只孵化场饲养的北方蟾蜍蝌蚪转移到了这个沼泽地，将它们浸浴在细菌洗液中24小时，然后将它们成功放归自然。
图五 工作人员将实验性紫雨抗真菌洗液倒在北方蟾蜍蝌蚪上，来源：Helen H. Richardson
将北方蟾蜍的种群数量恢复到安全的水平并不能一蹴而就，这可能需要花费数年的时间。 “我们将继续与科罗拉多州公园和野生动物管理局合作，并尽我们自己的一份力量，确保这一重要物种仍然是科罗拉多州生态系统的一部分，造福子孙后代，”丹佛动物园首席保护官布莱恩·奥康（Brian Aucone）表示。
【紫罗兰素】紫罗兰素（Violacein）是一种天然存在的双吲哚色素，具有抗生素（抗菌、抗病毒、抗真菌和抗肿瘤）特性。如今，紫罗兰素表现出了出越来越多的商业用途，特别是用于化妆品、药品和织物的工业应用。
【壶菌】
壶菌（Batrachochytrium dendrobatidis）是一种对全球两栖动物如青蛙和蝾螈具有高度致病性的真菌。它感染两栖动物的皮肤，破坏其正常的呼吸和水分调节功能，导致皮肤变厚、脱落，严重时可引发死亡。壶菌的扩散对全球范围内的两栖动物种群造成了严重威胁，已被认为是导致许多物种急剧减少甚至灭绝的主要原因之一。其传播途径包括直接接触、被污染的水源和环境。控制和防治这一真菌的工作对于保护两栖动物及其生态系统的健康至关重要。
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作者：陈志浩
—— 作者系中国生物多样性保护与绿色发展基金会（CBCGDF）国际部与北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院（BNU-HKBU UIC）全球化与发展（GAD）专业联合发起的“可持续发展人才培养计划”的学生
审核：Linda
编辑：Samantha
排版：绿叶
【参考资料】
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2.Wendland, B (2022, October 25). 'The species is in trouble': Race is on to save Colorado's tiny alpine toad. 9News. Retrieved from: https://www.9news.com/article/life/animals/boreal-toad-endangered-colorado-wildlife/73-00b8ee52-c534-4e4c-bbd2-2250daebb965
3.Wu, K. (2019). Endangered boreal toad tadpoles released into the wild by Denver Zoo, Colorado Parks & Wildlife. 9News. Retrieved from: https://www.9news.com/article/tech/science/environment/endangered-boreal-toad-tadpoles-released-wild/73-41ef8937-f7a1-4851-b708-fdbee89a97b6
4.Mosher, B. A., Bailey, L. L., Muths, E., & Huyvaert, K. P. (2018). Host–pathogen metapopulation dynamics suggest high elevation refugia for boreal toads. Esa journals. Retrieved from: https://doi.org/10.1002/eap.1699
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