编辑推荐：
为探究疾病与污染物对野生动物种群的影响，研究人员针对美国 20 个两栖动物种群，分析蛙壶菌（Bd）和甲基汞（MeHg）对幼体及成体存活的作用。发现 Bd 可降低多种物种存活率，MeHg 能直接或协同 Bd 加剧影响，为两栖动物保护提供重要依据。
论文解读
研究背景与意义
两栖动物作为生态系统的重要指示生物，正面临全球范围内的衰退危机。其中，由蛙壶菌（Batrachochytrium dendrobatidis，Bd）引发的壶菌病是导致两栖动物种群减少甚至灭绝的重要因素之一。实验室研究表明，甲基汞（methylmercury，MeHg）等环境污染物会降低两栖动物的活力和存活率，但在自然种群层面，疾病与污染物之间的相互作用及其对种群动态的影响仍不明确。
现有研究大多聚焦于 Bd 的单独效应或特定区域物种，缺乏对多物种、多种群的长期追踪，且难以量化多种压力源的协同作用。例如，Bd 在北美西部的山黄腿蛙等物种中引发了灾难性衰退，但在其他地区的常见物种中，其影响可能被低估。同时，MeHg 作为一种全球性污染物，通过生物放大作用在食物链中积累，其与 Bd 的交互作用可能进一步加剧两栖动物的生存压力。因此，开展跨区域、多物种的研究，揭示 Bd 与 MeHg 对两栖动物存活的独立及交互效应，对于理解种群衰退机制和制定保护策略至关重要。
为解决上述问题，美国宾夕法尼亚州立大学（Pennsylvania State University）与美国地质调查局（U.S. Geological Survey）等机构的研究人员合作，开展了一项覆盖美国大陆 20 个两栖动物种群（10 个物种）的纵向研究。该研究通过标记重捕（Capture-Mark-Recapture，CMR）技术，结合非致死性采样，分析了 Bd 负荷与 MeHg 浓度对两栖动物年存活率的影响，相关成果发表在《Scientific Reports》。
主要技术方法
研究采用标准化的标记重捕协议，在 2017-2021 年间对 20 个种群进行监测。每个种群每年设置≥1 个 “主期”（假定种群封闭），每个主期包含≥1 个 “次期”（间隔数天）。捕获个体后，使用被动整合 transponder（PIT）标签或弹性体标记，记录体长（snout-vent length，SVL）、性别和生命阶段，并通过擦拭法采集 Bd 样本，对部分个体采集趾或尾部组织用于 MeHg 分析。
实验室分析中，Bd DNA 通过实时荧光定量 PCR 检测，以估计靶标拷贝数；MeHg 浓度依据 EPA 方法 1630 测定，并通过回归方程换算为全身浓度。统计建模采用贝叶斯层次模型，结合 Cormack-Jolly-Seber（CJS）模型框架，分析 Bd 负荷、MeHg 浓度、体长等因素对年存活率的影响，同时考虑检测概率和随机效应。
研究结果
1. 蛙壶菌（Bd）对存活率的影响
通过 CMR 模型分析西部蟾蜍、东方蝾螈、加州红腿蛙等物种发现，Bd 负荷与部分物种的存活率呈负相关。例如，东方蝾螈（Notophthalmus viridescens）的多个种群（如马萨诸塞州 Springfield、威斯康星州 Kettle Moraine）中，Bd 负荷增加导致存活率显著下降，95% 可信区间（CI）不重叠零，显示明确的负效应。西部蟾蜍（Anaxyrus boreas）的 4 个种群中，虽 CI 部分重叠零，但中值低于零，提示中等强度的负效应。值得注意的是，此前被认为对 Bd 具有抗性的物种（如东方蝾螈）也表现出敏感性，而内华达山脉黄腿蛙（Rana sierrae）的部分种群甚至出现 Bd 负荷与存活率正相关的异常现象，可能与种群适应或采样误差有关。
不同物种对 Bd 的敏感性差异显著。东方蝾螈和北方 chorus 蛙（Pseudacris maculata）对 Bd 负荷的增加尤为敏感，而多数蛙属（Rana）种群的效应估计值不确定性较高，可能与样本量或种群内变异有关。此外，个体体长对存活率的影响普遍强于 Bd 和 MeHg，较大个体的年存活率更高，这可能掩盖了部分压力源的效应。
2. 甲基汞（MeHg）的独立及交互效应
MeHg 对存活率的直接效应在多数种群中不确定性较高，但在蒙大拿州 Jones Pond 的哥伦比亚斑点蛙（Rana luteiventris）中，MeHg 表现出明确的负效应（95% CI 不重叠零）。在加州 Fox Creek 的山麓黄腿蛙（Rana boylii）种群中，MeHg 对存活率的负效应甚至超过 Bd。此外，MeHg 与 Bd 的协同作用在部分种群中显现，如加州 San Francisquito 的加州红腿蛙，两者交互作用导致存活率进一步降低，提示污染物可能通过削弱免疫或生理功能，增强 Bd 的致病性。
值得注意的是，MeHg 效应的检测依赖于采样强度。在 Jones Pond 的西部蟾蜍种群中，密集采样使效应估计更为精确，而东部蝾螈种群因 MeHg 采样不足，无法评估交互作用。这表明污染物监测的覆盖度对研究结论至关重要。
3. 其他影响存活率的因素
雌性个体的检测概率显著低于雄性，可能与繁殖行为差异有关。栖息地环境因素（如水位下降、植被覆盖）对检测概率的影响虽存在趋势，但 CI 重叠零，证据强度不足。多数种群在监测期间呈现稳定或缓慢下降的趋势，与 Bd 效应的相关性较弱，提示种群动态受多因素调控，单一压力源难以解释全部变化。
研究结论与讨论
本研究首次在自然种群层面量化了 Bd 与 MeHg 对两栖动物存活的独立及交互效应，揭示了以下关键结论：
- Bd 的广泛威胁：即使在非濒危物种和长期流行区域，Bd 仍可通过负荷依赖的方式降低存活率，颠覆了 “常见物种对 Bd 具有抗性” 的传统认知。例如，东方蝾螈虽种群数量稳定，但其高 Bd 负荷可能使其成为 “扩增宿主”，加剧群落疾病风险。
- MeHg 的协同作用：MeHg 不仅直接降低存活，还能与 Bd 产生协同效应，放大疾病影响。在特定种群中（如山麓黄腿蛙），MeHg 的效应占主导地位，突显了污染物在两栖动物衰退中的重要性。
- 种群异质性：物种、种群间的效应差异显著，反映了宿主 - 病原体 - 环境互作的复杂性。例如，西部蟾蜍的不同种群对 Bd 的敏感性差异，可能与遗传背景、环境适应或 Bd 基因型有关。
研究同时指出，当前对两栖动物衰退的评估需综合考虑多压力源的交互作用，而非孤立分析单一因素。未来研究应加强对污染物暴露的长期监测，结合宿主免疫、病原体基因型分析，进一步解析协同作用的机制。此外，非致死性采样技术的应用（如趾 / 尾组织分析）为濒危物种的保护研究提供了可行路径，有助于在不损害种群的前提下开展长期生态监测。
总之，该研究为理解两栖动物种群衰退的复杂机制提供了关键证据，强调了跨学科、多尺度研究在生物保护中的重要性。通过整合疾病生态学与生态毒理学视角，研究结果为制定针对性的保护策略（如污染控制、栖息地修复）提供了科学依据，有助于应对全球两栖动物面临的多重威胁。
