繼「青蛙三溫暖」之後,基因轉殖能擋下青蛙的壺菌病嗎?

陸地生物

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澳洲研究團隊先以青蛙三溫暖與疫苗保護綠金鐘蛙,如今進一步嘗試基因轉殖,盼對抗致命壺菌病,但野放與倫理爭議仍待解答。

一隻隻青蛙排排坐在溫室孔洞裡,在冬季享受「個人湯屋」,同時抵禦真菌的侵襲——這是澳洲麥覺理大學(Macquarie University)保育生物學家瓦德爾(Anthony Waddle)的得意之作。

他發現迷你三溫暖有助青蛙對抗致命真菌,卻不適用所有青蛙,於是又嘗試透過基因轉殖來拯救兩棲類生物。然而,基因改造的動物可以野放嗎?這仍是生物界尚未定論的議題。

這座「青蛙三溫暖」為青蛙提供溫暖的休憩空間。 圖/Anthony Waddle
這座「青蛙三溫暖」為青蛙提供溫暖的休憩空間。 圖/Anthony Waddle

蛙菌病疫情的致命攻擊

蛙壺菌(chytrid fungus)引發的壺菌病(chytridiomycosis)造成90個物種滅絕,威脅全球500多種青蛙、蠑螈等兩棲類生物的生存。

蛙壺菌會攻擊青蛙的皮膚,導致角蛋白增生。由於青蛙仰賴皮膚呼吸,皮膚病便會導致牠們呼吸困難,甚至死亡。蛙壺菌也傷害神經系統,導致青蛙的行為異常。

染病的個體不會立即死亡,當牠們游到其它水域,疫情就會擴展開來。成蛙與蝌蚪可能因直接接觸到染病的個體而感染,也可能間接接觸到被蛙壺菌污染的水體而染病。人類沾滿泥巴的汽車或鞋子、釣魚等活動都可能讓疫情擴散。

青蛙對生態、人類有莫大貢獻。牠們捕食病媒蟲,減少人類染病風險;有些蛙類的皮膚具有抗菌成分,或類嗎啡胜肽,可用於研究新型止痛藥。

青蛙暖房抗蛙壺菌疫情

人類可能是造成青蛙壺菌病大流行的始作俑者。研究指出,蛙壺菌最早的帶原者可能是非洲爪蟾(Xenopus laevis)。科學家在1930年代發現這種蟾蜍可用於驗孕後,牠就成為熱門實驗用物種並輸至全球。

將青蛙當作寵物、當藥物研究、或是將美洲牛蛙(Rana catesbeiana)入菜,青蛙貿易更加頻繁,這是蛙壺菌疫情的元兇之一。

現年35歲的瓦德爾在兩年前發表了論文,澳洲瀕危的綠金鐘蛙(Litoria aurea)躲在「青蛙三溫暖」裡,成功抵禦了冬季猖獗的蛙壺菌。

人類和其他恆溫動物生病時會靠著發燒,來抑制病毒。但像青蛙這類的兩棲動物無法改變自己的體溫,須靠環境來提高體溫。

所謂的青蛙三溫暖其實就是空心的磚塊,外面罩著類似帳棚的屏障,讓青蛙躲可以躲在其中過冬。在對抗蛙壺菌上,這方法並非對所有蛙類都有效。但瓦德爾發現,綠金鐘蛙喜歡這些磚塊,而且成效良好。

瓦德爾的另一項計畫是幫綠金鐘蛙打疫苗,這項計畫也很成功。不過,有些青蛙不能打疫苗,於是他開始嘗試新方向——基因轉殖(transgenic)。

澳洲麥覺理大學生物學家瓦德爾(Anthony Waddle)與青蛙。 圖/Macquarie University
澳洲麥覺理大學生物學家瓦德爾(Anthony Waddle)與青蛙。 圖/Macquarie University

生物救星還是潘朵拉的盒子?

「我們昨天造出了基因轉殖青蛙,這是澳洲史上第一起基因轉殖青蛙的實驗」,瓦德爾1月接受《衛報》採訪時興奮地說。

「我們想把這方法用於澳洲不同物種上。若保育等級不同、生態習性各異的物種都能奏效,那就可能成為全球的解方」,他說。

基因轉殖是透過加入或刪除基因物質來改變基因,爭議性很高。去(2025)年10月的國際自然保育聯盟(IUCN)大會對此討論激烈。支持者認為,這可協助陷入基因瓶頸的族群增加遺傳多樣性,讓脆弱物種提高抗病能力;批評者則擔憂倫理問題與不可預期的風險。

澳洲兩棲爬蟲學家暨保育人士羅利(Jodi Rowley)表示,基因轉殖是「兩棲類保育中的一道希望」。他認為,全球兩棲類動物的處境相當嚴峻——超過40%的物種面臨滅絕威脅,需要真正創新、先進的策略,才能扭轉局勢。

但對保育學者而言,該不該將基因改造後的生物野放回歸自然環境,以及如何預防或承擔這麼做的風險,至今依然沒有清晰的答案。

瓦德爾認為,問題不在科學,技術問題都能克服,真正的挑戰在於如何說服大眾基因改造是個好的選擇。

瓦德爾2024年研究報告裡外面罩著溫室外殼的青蛙三溫暖。 圖/Macquarie University
瓦德爾2024年研究報告裡外面罩著溫室外殼的青蛙三溫暖。 圖/Macquarie University

參考資料

本文授權轉載自《環境資訊中心》(原文標題:繼「青蛙三溫暖」之後,基因轉殖能擋下青蛙的壺菌病嗎?

精華 FAQ

  • 蛙壺菌會攻擊青蛙皮膚,使角蛋白異常增生,進而破壞皮膚呼吸功能,讓青蛙呼吸困難甚至死亡,也可能影響神經系統,造成行為異常並擴散疫情。

  • 所謂青蛙三溫暖,是用空心磚加帳棚遮蔽形成保溫空間,讓青蛙冬季能提高體溫。這種方式對綠金鐘蛙有效,可減少蛙壺菌在低溫季節的危害。

  • 因為部分青蛙不適合打疫苗或靠環境升溫自保,瓦德爾改嘗試基因轉殖,希望提升抗病力與遺傳多樣性。不過,改造生物是否能野放及其風險,仍未有共識。


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