广告

常见农药对寄生虫是好事,对青蛙是坏事

探讨两栖动物数量下降的原因,包括阿特拉津的作用及其对青蛙裂殖吸虫感染的影响。

作者:Ed Yong
Google NewsGoogle News Preferred Source

新闻简报

注册我们的电子邮件新闻简报,获取最新的科学新闻

注册

广告

我们的两栖动物过得不好。世界各地的青蛙、蟾蜍、蝾螈和蝾螈的数量正在急剧下降。它们湿润、渗透性强的皮肤以及繁殖需要水,使它们容易受到多种威胁的影响,包括由气候变化引起的干旱、一种致命的真菌以及其他传染病。现在,我们还可以将另一个罪魁祸首指向一个名为阿特拉津的化学物质,它是美国第二常用的农药,也许也是世界上第二常用的农药。

Jason Rohr 及其来自佛罗里达大学的同事发现,阿特拉津使青蛙暴露于更多寄生虫。这种农药促进了蜗牛食用的藻类的生长。蜗牛是寄生虫的宿主,这些寄生虫被称为裂殖吸虫(吸虫),它们利用蜗牛作为进入青蛙体内的中转站。更多的阿特拉津意味着更多的藻类,更多的蜗牛,更多的寄生虫和更虚弱的青蛙。

Rohr 通过研究北方豹蛙(一种北美物种,与大多数同类一样,数量正在下降)发现了这个错综复杂的联系。在明尼苏达州的 18 个湿地中,Rohr 观察了当地的青蛙、它们携带的寄生虫以及当地环境的特征。他们测量了从其他物种的数量、土壤成分、栖息地的斑块化到水中的化学物质等一切,以确定当地环境中的任何因素是否能持续解释裂殖吸虫感染的严重程度。

阿特拉津显得尤为突出;与其他任何因素相比,它的使用强有力地预测了当地青蛙感染裂殖吸虫的程度。在一些地区,青蛙相对健康,而在另一些地区,它们则负担沉重,但水中阿特拉津的含量至少解释了这种变异的一半。利用其余的数据,Rohr 的团队表明,阿特拉津的含量与蜗牛的数量有关,而蜗牛的数量又影响了在当地蝌蚪身上“搭便车”的裂殖吸虫的数量。这种农药还有一个帮凶——磷肥,它也为裂殖吸虫传播的蜗牛提供藻类。

阿特拉津和磷肥共同解释了感染率变异的 74%。

裂殖吸虫感染是严重的问题。受感染的蝌蚪会变得衰弱,遭受肾脏损伤,如果它们成功地变成青蛙,变态过程会失控,它们会发育出畸形的四肢(这使得它们很容易被鸟类捕食,而鸟类是蠕虫的最终宿主)。这些畸形的四肢在 20 世纪 90 年代开始在美国青蛙中变得明显更加普遍,而阿特拉津在农业中的主导地位至少部分地解释了这种畸形的增加。

Rohr 指控阿特拉津的论据非常充分——毕竟,在 240 个可能的解释者中,它成为了首要的解释。他通过使用 12 个装有 800 升水的巨型牛棚,设置了一系列湿地模拟实验来证实他的理论。在每个水箱中,他都添加了相同的两栖动物蝌蚪、蜗牛卵、藻类、浮游生物、昆虫和各种植物的混合物,但其中三分之一的水箱中,他还添加了单剂量的阿特拉津,浓度与环境中预期的浓度相当。

四周后,阿特拉津水箱中的蜗牛数量是未受干扰水箱中蜗牛数量的四倍。正如预期的那样,原因在于食物充足——阿特拉津杀死了水箱中的浮游生物,使水更清澈,允许更多光线穿透,并留下了更多未被利用的营养物质。藻类利用了这一优势,而蜗牛则利用了藻类繁盛。

在水箱中的两种青蛙中,两种的免疫系统都因阿特拉津而减弱。生活在高浓度阿特拉津环境中的蝌蚪的黑色巨噬细胞团也减少了,这些细胞团通常聚集起来抵抗寄生虫感染。因此,阿特拉津对青蛙造成了双重打击,不仅使它们负担了更多的裂殖吸虫,还削弱了它们抵抗寄生虫的能力。

全球两栖动物数量的下降常常被归咎于传染病,但要弄清楚哪些疾病最严重以及为何它们在近年来对两栖动物造成如此大的影响,一直很困难。只有通过像这样的研究来回答这些问题,我们才能找到拯救这些动物的方法。

广告

参考文献:Jason R. Rohr, Anna M. Schotthoefer, Thomas R. Raffel, Hunter J. Carrick, Neal Halstead, Jason T. Hoverman, Catherine M. Johnson, Lucinda B. Johnson, Camilla Lieske, Marvin D. Piwoni, Patrick K. Schoff, Val R. Beasley (2008)。农用化学品增加了濒危两栖动物物种的裂殖吸虫感染。《自然》,455 (7217),1235-1239 DOI:10.1038/nature07281

保持好奇

加入我们的列表

订阅我们的每周科学更新

查看我们的 隐私政策

订阅杂志

订阅可享封面价高达六折优惠 《发现》杂志。

订阅
广告

1篇免费文章