致命癌症威胁塔斯马尼亚恶魔种群

Menna Jones peered into a trap, and a Tasmanian devil peered back at her. Its gaze was somehow off. The devil’s face seemed misshapen, and its jaw was raw and red. Perhaps, she thought, the swelling was an infected wound. Many devils are torn up by the end of the breeding season, after a month of winning and defending mates.

琼斯是塔斯马尼亚大学的一名生物学家，她正试图解读该岛标志性生物——现存最大的食肉有袋动物——的社会结构。许多研究人员怀疑恶魔是否有多配偶制？哪些是英俊多产的，哪些又在繁殖竞赛中落败？这只恶魔是帮助琼斯在2001年6月在她位于塔斯马尼亚东部弯曲手指状的弗雷西内半岛的研究点回答这些问题的许多恶魔之一。

琼斯伸手去拿一个帆布袋，轻轻地倾斜笼子，将那个黑色的、比猎犬还大的动物摇进了袋子里。然后她坐在地上，双腿缠绕着被装进袋子的动物。她牢牢地抓住它，拉回袋子来测量它的头部。这是她已经表演过数百次的舞蹈，动作流畅而可预测，让恶魔知道会发生什么。

有时，在她释放一只恶魔后，它会停留在她的腿上，嗅闻她手臂上的防晒霜，或者把毛茸茸的脸埋在她的腋窝里躲避阳光。虽然这只恶魔对她来说是陌生的——它在半岛的颈部，她每年只去一次——但她多年来经常会多次捕获同一只恶魔，看着它们从母亲育儿袋里的小精灵长到大约5岁时的老态龙钟。

当她将袋子从这只恶魔脸上拉开时，她舒缓的仪式中断了。一个肿块毁掉了它右眼，并在它的脸颊上爆发出一个流着脓、红黑色的菜花状物。另一个肿块使它左脸变形，呈现出一种欺骗性的、像花栗鼠一样的丰满感。

这些面部肿块让琼斯感到不祥的熟悉，尽管很少有人见过。两年前，她注意到在100英里以北的恶魔中，有三分之一的恶魔身上有奇怪的肿瘤。当时，她认为它们可能接触了某种毒素。

由于没有相机，她只能将测量结果和描述带给野生动物兽医。他告诉她，要弄清楚恶魔的病因，唯一的办法就是安乐死一只恶魔并带给他。“想到要安乐死一只恶魔来查明它生了什么病，我感到非常震惊，”琼斯告诉我，她坐在霍巴特港口镇的办公室里。“现在回想起来，想到成千上万只恶魔已经死亡，这很有趣。”

在琼斯2001年弗雷西内之行的剩余时间里，又有两只强壮的3岁雄性恶魔出现在她的陷阱里，它们的脸上长着肿瘤。其中一个肿瘤扩散到恶魔的下颚，然后溶解，留下一个张开的洞。它再也无法进食了。琼斯毫不犹豫地将这个注定要死的生物解脱痛苦，把它带给了一位兽医病理学家。兽医证实是癌症，但他不确定是哪一种。

次年1月，琼斯在离半岛更远5英里的恶魔脸上发现了正在生长的肿瘤——这些恶魔是她多年来认识的。当她于2002年4月返回时，这种病蔓延得更远了。到了6月，当她回到弗雷西内半岛的颈部时，她只抓到了14只恶魔，而不是通常的50只。其中三分之一有肿瘤。

疾病正在蔓延。不知何故，这种癌症似乎已经进化到具有传染性。

如今，十多年过去了，这种肿瘤终于开始揭示它的诡计。这些恶魔正遭受着一种如此奇怪的疾病，以至于许多研究人员几乎认为这不可能：一只恶魔的癌症学会了在其他恶魔体内生存，而这种肿瘤现在正威胁着要消灭整个物种。这将破坏塔斯马尼亚的生态系统，并可能导致许多其他仅在塔斯马尼亚（澳大利亚大陆南部的一个岛屿州）生存的有袋动物灭绝。

担心发生这种灾难，塔斯马尼亚政府与生物学家网络合作，开始将健康的恶魔隔离在动物园和偏远的岛屿上。如果这种癌症导致所有其他野生恶魔死亡，理论上，这个“保险种群”可以帮助重新启动该物种。（见下文“塔斯马尼亚恶魔保险计划”）与此同时，琼斯的一些同事正在试图破译这种癌症是如何进化的，希望能利用这些信息开发疫苗。但琼斯认为，更有把握的是弄清楚如何 hack 进化本身，让肿瘤与恶魔共存。

最大的问题是，研究人员能否在疾病彻底消灭野生塔斯马尼亚恶魔之前做到这一点。

解开这个谜团将不仅仅是为了拯救世界尽头的一些毛茸茸的小动物。这场悲剧让研究人员得以一窥癌症本身的进化过程。没有普通的癌症能够像“不朽的恶魔”——那个引发当前瘟疫的早已死去的动物——那样长久生存或分裂如此多次。所有的癌症都是细胞而非物种层面的自然选择的产物。因此，理解恶魔面部肿瘤病（DFTD）为确保其生存而进化的奇异诡计，应该能为癌症本身提供新的见解。

生命之舟

看着2001年和2002年弗雷西内恶魔种群的崩溃，琼斯担心物种的生存可能岌岌可危。这似乎几乎是不可想象的。毕竟，恶魔如此普遍，以至于许多人认为它们是害虫。它们夜间的尖叫声（足以吓人，启发了早期塔斯马尼亚定居者给这些小而害羞的生物起的名字）会把人吓醒。路边散落着死去的恶魔，它们在路边吃食，直到遭遇和它们的晚餐一样的命运。农民抱怨恶魔吃了他们的鸡和羊羔。大多数塔斯马尼亚农村居民看待恶魔，就像美国人看待浣熊或松鼠一样：随处可见，偶尔惹人讨厌，不值一提。

然而，恶魔的普遍性并不能保证它们的生存。生物学家认为，如果病原体在种群变得稀少后继续传播，一种新的、剧毒的疾病甚至可以消灭一个根深蒂固的物种。因此，在2002年末，琼斯向州政府发出了警报。

官员们对恶魔种群进行了快速而粗略的调查，发现东北部（琼斯首次发现该疾病的地区）的恶魔几乎被消灭了。在少数幸存者中，许多已经感染。这种疾病似乎在繁殖季节传播，此时雌性恶魔会赶走求爱者，雄性则为雌性而竞争。恶魔在争斗中互相咬伤脸部，恶性细胞会像菲达奶酪一样从肿瘤上脱落，落入咬伤的伤口。

在接下来的几年里，琼斯看着她研究地点的种群每年下降50%。她不断地将新的数据输入到数学模型中，这些模型考虑了动物的年龄、迁徙模式和种群中的疾病流行率等因素。模型的预测很糟糕：一旦疾病进入一个地区，那里的恶魔将在10到15年内消失。

尽管恶魔自身的命运 grim，但琼斯最深的担忧是，如果塔斯马尼亚恶魔在野外消失，它可能会带走澳大利亚日益减少的生物多样性的很大一部分。

澳大利亚灭绝的哺乳动物比任何其他大陆都多。在过去的200年里，澳大利亚有19种哺乳动物消失了，还有一百多种濒危或受威胁。塔斯马尼亚是澳大利亚的一个例外。自1803年有人定居以来，该岛只失去了一种哺乳动物，即塔斯马尼亚虎（或称袋狼）——一种狼状、条纹状、食肉的有袋动物。而且这个岛屿州是一个生命之舟：四种澳大利亚物种仅在此生存，因为它们在大陆上已全部或几乎被消灭。塔斯马尼亚还为另外九种在大陆上受到威胁的物种提供了避难所。这些生物的名字听起来就像是从儿童寓言中跳出来的：东部斑点袋狸、塔斯马尼亚小袋鼠、东部袋狸、长鼻袋狸、东部袋鼠。

大约5000年前在大陆上灭绝的塔斯马尼亚恶魔是这些塔斯马尼亚幸存者之一。它就像水坝中的拇指，阻止了许多其他生物被从塔斯马尼亚地貌中扫入灭绝的境地。恶魔通过捕食野猫和狐狸（被反复非法引入该岛）的幼崽，以及争夺栖息地和资源，来抑制它们。如果猫和狐狸的数量像很久以前在大陆上那样蔓延，它们将会在有袋动物的生命之舟上撕开一个大洞。“这就像把狼从黄石国家公园移走一样，”琼斯说。“失去顶级捕食者会使生态系统失衡。”

杀手癌症的传播

自1996年首次被发现以来，恶魔面部肿瘤病（DFTD）在塔斯马尼亚稳定地向西蔓延，在某些地区将恶魔种群的数量减少了高达90%。

癌症如寄生虫

琼斯的警告促使塔斯马尼亚政府采取行动，导致了“拯救塔斯马尼亚恶魔”（STTD）计划于2003年成立，琼斯担任顾问。该计划的目标是查明威胁并找到解决办法。

关于恶魔困境的新闻报道在全球各地涌现。住在塔斯马尼亚朗塞斯顿的退休癌症研究员Anne-Maree Pearse听了一则关于这种疾病的广播节目，并致电“拯救塔斯马尼亚恶魔”计划，表示愿意提供帮助。

Pearse拥有独特的资格：几十年前，她开始了自己的科学生涯，研究一种特别喜欢塔斯马尼亚恶魔的跳蚤的遗传构成。然后，她将自己的专业知识应用于人类，研究白血病细胞的染色体畸变。因此，Pearse可能是世界上唯一一个同时在癌症和恶魔领域——并且，尽管当时尚未显现其关联性，也在寄生虫领域——拥有专业知识的人。

STTD计划接受了Pearse的提议，并将恶魔的癌细胞交给她进行分析。当Pearse将第一个癌细胞放在显微镜下时，她发现，与癌症常见情况一样，其染色体已被破坏：一对染色体完全丢失，一个缺少配偶，一个被咬断，一些剩余的碎片被挤压成额外的染色体。

当她查看另一只恶魔的癌细胞时，她看到了相同的模式——染色体以完全相同的方式破碎并重组。第三个也是如此。她研究的11只恶魔的染色体都具有相同的缺失，并且相同的额外片段以完全相同的方式组合在一起。

这种相似性只能说明一件事：这些细胞彼此之间是克隆的。后来，另一组研究人员发现，挤压在一起的剩余部分的性染色体总是XX型——雌性——无论恶魔宿主的性别如何。这证实了癌细胞不是来自生病恶魔的突变，而癌症通常就是这样发生的。它们完全来自另一只恶魔，一只无疑已经死亡多年的雌性。然而，她的细胞得以存活。这个癌细胞系已经变成了一个通过吸取其他恶魔体内的营养来生存的有机体。换句话说，它是一种寄生虫。

Pearse的发现很快传到澳大利亚大陆，并传到了悉尼大学的免疫学家Kathy Belov那里。Belov刚刚获得了她的博士学位，证明了有袋动物的免疫系统像人类一样强大。因此，恶魔的免疫系统未能识别并消灭如此明显的异物——另一只恶魔的癌细胞——似乎令人震惊。

如果癌症是由病毒传播的，她就不会感到如此惊讶，因为病毒（例如导致人类宫颈细胞癌变的乳头瘤病毒）已经进化了数百万年，找到了逃避免疫系统的方法。但Pearse已经证明没有病毒参与；癌细胞直接从一只动物转移到另一只动物。那么，为什么恶魔的细胞毒性（或“杀手”）T细胞，即免疫系统的指定癌症杀手，没有检测到这种入侵呢？

一个可能的解释是，在种群数量接连崩溃的过程中，恶魔已经变得如此近亲繁殖，以至于它们的细胞看起来是相同的——至少对动物的免疫系统来说是如此。Belov知道如何检查这一点。动物的免疫系统通过扫描细胞表面突出的蛋白质（称为抗原）来检测异物细胞。这些分子身份卡是由一组称为主要组织相容性复合体（MHC）的基因产生的。这就是为什么同卵双胞胎可以完美地为对方捐赠器官：只有他们拥有完全匹配的MHC基因。

Belov推断，也许所有恶魔都像同卵双胞胎一样。如果是这样，那么不同恶魔的完美匹配的“身份卡”将阻止它们的杀手T细胞识别彼此的组织为异物。