关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来关于塑造我们当今世界的发现和想法的重大故事能够继续产生影响。
至少在两年前,纽约州奥尔巴尼附近的人们开始注意到奇怪的蝙蝠行为:成群的通常是夜间活动的哺乳动物在寒冷的冬日里四处飞舞,而它们本应该在洞穴中冬眠过冬。该州的环境保护部(DEC)与美国地质调查局(USGS)合作进行了调查,并有了一个令人震惊的发现:纽约州东北部、康涅狄格州、缅因州和佛蒙特州各地的蝙蝠数量已经减少了高达 97%,而且在蝙蝠洞穴附近发现了消瘦的幸存者,那里通常太冷,它们无法在那里度过整个冬天。这种神秘现象的唯一线索是死蝙蝠和垂死蝙蝠的口鼻、耳朵和翅膀上出现了一种白色粉末状的生物。
科学家们已经将美国东北部超过 10 万只较小的棕色蝙蝠、北部蝙蝠、三色蝙蝠、印第安纳蝙蝠和小足鼠耳蝠以及较大的棕色蝙蝠的死亡与一种他们称为“白色鼻综合征”的疾病联系起来。研究人员怀疑,自 2006 年冬天以来,这种疾病可能导致受影响州内许多洞穴的蝙蝠数量急剧下降;在最极端的情况下,约 1800 只飞行哺乳动物中有 1750 只被发现死亡。许多被调查的冬眠洞穴的蝙蝠数量减少超过 75%。
“如果你把它应用到 [美国东北部],可能会有 20 万只蝙蝠死亡,甚至可能更多,”美国地质调查局微生物学家、今天在《科学》杂志上发表的关于该综合征的论文的主要作者大卫·布莱尔特说。
美国地质调查局的科学家正在与纽约州的环境和卫生官员合作,以查明死亡的确切原因和后果。今年 4 月,布莱尔特确定了这些小动物鼻子上的白色生物是一种地霉真菌,这是一组生活在土壤、水和空气中并在冰箱温度 39 华氏度(4 摄氏度,大多数蝙蝠洞穴的温度)下繁殖的生物之一,这是一个突破。
“当蝙蝠处于麻痹状态 [冬眠状态] 时,它们的体温会降至洞穴的环境温度,”布莱尔特说。这使得休眠的蝙蝠容易感染这种真菌。
但研究人员并不清楚地霉的来源。他们不知道它的孢子是被动物还是风带到蝙蝠洞穴的,还是它一直都在这些洞穴中,最近才传播到蝙蝠冬眠的地方。
目前还不清楚真菌是导致蝙蝠死亡的原因,还是它们死亡的一个促成因素。大多数受害者都瘦骨嶙峋,有些是在洞穴外发现的,这表明它们可能在冬天试图寻找食物(主要是昆虫)徒劳无功后饿死了。
“真菌是机会性病原体,”布莱尔特说,“它们通常不会攻击和杀死原本健康的动物。”
布莱尔特说,有一件事是肯定的,“在确定白色鼻综合征之前,蝙蝠因疾病而造成的大规模死亡事件非常罕见。”
布莱尔特和他的同事现在正试图确定死蝙蝠是在消瘦的情况下进入冬眠,还是在体内储存了足够的食物以维持它们整个冬天。“如果它们进入时的油箱不满,”他指出,“我们必须考虑它们以之为食的昆虫数量是否在减少。”蝙蝠本应在整个冬眠期间保持麻痹状态,大约每两周醒来一次,以梳理毛发或喝水。
他说,另一种可能性是真菌通过引起如此多的皮肤刺激间接地杀死了它们,阻止它们获得足够的睡眠。他们在冬眠期间醒着的时间越长,燃烧的脂肪就越多,这使得它们在没有补充燃料的情况下维持身体的时间越少。
波士顿大学生态与保护生物学中心的生物学教授兼主任托马斯·昆茨也在研究神秘的蝙蝠死亡事件。“这种死亡率在我看来是前所未有的,”他说,“我研究蝙蝠已经 40 年了。”
昆茨说,布莱尔特的工作具有开创性,因为它让研究人员了解了这种真菌,尽管这种综合征很可能是其他潜在死亡原因的次要影响。“从某种意义上说,这是很严重的,因为我们正在处理一个未知数,”他说,但他不认为真菌本身是病原体。
昆茨和他的团队正从三个不同的角度来研究这个谜团:首先是通过从受影响地区的三个洞穴以及俄亥俄州和宾夕法尼亚州的三个洞穴中采集生物样本,来研究不同地理区域冬眠蝙蝠的体重,而白色鼻综合征似乎并未袭击这些地区。与布莱尔特的方法类似,这将使昆茨和他的团队了解受该综合征袭击地区的蝙蝠是否开始冬眠时储存了足够量的脂肪。如果不是,这可能表明杀虫剂正在减少当地的昆虫数量,可能会扼杀蝙蝠的主要食物来源。
昆茨说,第二个角度是确定动物是否储存了适合其休眠的正确类型的脂肪(通过食用昆虫获得的不饱和脂肪酸)。缺乏不饱和脂肪酸可能会再次让科学家们怀疑杀虫剂的使用导致当地昆虫数量减少。第三个需要调查的领域是蝙蝠的免疫系统是否因某种原因受到抑制,使其更容易受到真菌感染。“目前还没有确凿的证据,”昆茨说,但他和他的同事目前正在收集蝙蝠样本,并希望在 12 月之前获得一些结果。
除了蝙蝠在吸血鬼传说中扮演的角色外,这些夜间生物对于控制昆虫、植物授粉和种子传播至关重要。布莱尔特说,白色鼻综合征对蝙蝠群落的影响很难确定,因为很难保持准确的种群数量。(它们往往将大部分生命隐藏在人们无法进入的洞穴中。)
研究人员已经能够计算出在发现白色鼻综合征的州中,有多达 50 万只冬眠蝙蝠,但布莱尔特说,可能不止这些。他将蝙蝠的消亡比作过去三十年中全球两栖动物的消失,最终追溯到一种致命的真菌性皮肤感染——壶菌病,这种疾病已经消灭了整个种群
一个可能的亮点是,布莱尔特和他的同事检查的死蝙蝠身上的一些病变在蝙蝠死亡之前已经开始愈合,这表明蝙蝠在某种程度上能够抵抗感染。研究人员计划今年冬天在实验室中研究这种真菌对健康蝙蝠的影响。布莱尔特说,如果真菌是蝙蝠数量骤降的唯一罪魁祸首,他会感到惊讶。“我不确定一种真菌,”他说,“可以杀死原本健康的动物。”