基于环境DNA（eDNA）技术的生物多样性热点区域两栖类濒危物种及其病原真菌同步检测研究

这篇研究创新性地运用环境DNA（eDNA）代谢条形码技术，在巴西大西洋森林生物多样性热点区域同步检测了10种濒危两栖类物种和蛙壶菌（Batrachochytrium dendrobatidis, Bd）谱系。研究首次重现了消失40年的Cycloramphus cedrensis，并发现Bd-GPL和Bd-Brazil谱系在12个历史衰退位点中的9个共存，揭示了后泛动物流行病（post-panzootic）背景下宿主-病原体共存的生态机制，为热带生态保护和两栖类衰退研究提供了方法论突破。

　　

引言：两栖动物危机与eDNA技术革新

人类世（Anthropocene）导致全球生物多样性加速丧失，两栖动物作为脊椎动物中受威胁比例最高（41%）的类群，对环境退化和新兴疾病尤为敏感。巴西作为两栖动物多样性最丰富的国家，其大西洋森林在1976-1985年间经历了种群衰退高峰，蛙壶菌（Bd）的全球泛动物流行谱系（Bd-GPL）被认为是关键驱动因素。传统调查方法在监测低丰度物种时面临挑战，而环境DNA（eDNA）技术通过检测生物体遗留的环境DNA痕迹，为宿主和病原体同步监测提供了非侵入性解决方案。

材料与方法：跨区域协同调查

研究整合了南部巴西大西洋森林（SBAF）5个地点10种目标物种的新数据，以及北部（NBAF）7个地点32种物种的历史eDNA样本。采用1μm-0.22μm多规格滤膜采集水体样本，针对12S rRNA基因（两栖类）和ITS1-5.8S区域（Bd）设计特异性引物。通过Illumina测序平台完成高通量测序，并构建包含314个两栖类物种和5个Bd谱系的定制参考数据库。采用贝叶斯 occupancy-detection 模型评估检测可靠性，结合广义线性混合模型（GLMM）分析环境变量与病原体分布的关联。

结果：消失物种重现与病原体分布格局

在SBAF区域，成功检测到2种目标物种：近10年未记录的Boana semiguttata和消失40年的Cycloramphus cedrensis（后经形态学确认）。结合NBAF数据，共发现9种历史衰退物种的DNA痕迹。Bd检测显示：

1. Bd-GPL在93%的采样点占主导，reads数显著高于Bd-Brazil（p<0.01）

2. Bd-Brazil集中分布于中部森林，在Morretes位点呈现最高丰度（190,422 reads）

3. 两种谱系仅见于冠层覆盖的溪流、岩缝等生境，开放水体未检出

讨论：后疫情时代的宿主-病原体平衡

海拔（p=0.034）和年降水量（p=0.022）是目标物种分布的关键预测因子，而Bd-GPL与小型水体样本显著相关（p=0.014）。研究支持"后大流行平衡"假说：幸存种群可能通过抗性/耐受机制与Bd共存。值得注意的是，所有阳性位点均位于1970年代两栖动物危机核心区，如Itatiaia国家公园和Santa Teresa保护区，暗示Bd可能是历史衰退的主要驱动力。

方法论贡献与保护启示

该研究建立了水体和陆生基质（如枯落物）eDNA同步检测的标准化流程，false positive率低于0.008。发现Bd-Brazil的局域化分布提示谱系杂交可能增强毒力，而冠层覆盖生境的病原体持续存在凸显微气候对疾病动态的影响。对Cycloramphus cedrensis的重新发现证实eDNA在" Lazarus物种"搜寻中的价值，为全球两栖类保护行动提供了技术范本。