繼「青蛙三溫暖」之後,基因轉殖能擋下青蛙的壺菌病嗎?
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。
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,皮膚病變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)。
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。
參考資料
- 衛報(2026年1月13日),He invented mini saunas for frogs – now this biologist has big plans to save hundreds of species
- NPR(2025年10月15日),Scientists are modifying wildlife DNA. Should these species be released into nature?
- Macquarie University(2024年6月27日),Hot spot 'saunas' a new lifeline for endangered frog populations
- 國家地理雜誌(2013年5月17日),African Clawed Frog Spreads Deadly Amphibian Fungus
- 史密森尼雜誌(2013年5月16日),Doctors Used to Use Live African Frogs As Pregnancy Tests