每到寒冬降临，人们都会关紧门窗，打开暖气避寒，以此远离外界的流行感冒。人们习惯认为，寒冬与雪层能把病原体挡在门外，为脆弱的生命提供安全庇护。
在加州高耸的内华达山脉中，一群刚变态不久的幼蟾也是这样做的。它们在严冬来临前潜入几英尺深的地下洞穴，试图依靠地下的温暖躲过暴风雪。然而当春雪消融、幼蟾爬出洞口时，生态学家却发现它们并未迎来新生。
幼蟾体长不足5厘米，躲入地下洞穴躲避寒冬
优胜美地蟾蜍（Anaxyrus canorus，一种体长仅 2.5 到 7.6 厘米的高山两栖动物）是加州特有物种。它们的成体仅有人类半根手指长。因为栖息地减少与病菌侵袭，它们在 2014 年被列入美国《濒危物种法》受威胁名单。这种小动物分布十分有限，几乎只生活在优山美地以及红杉与国王峡谷国家公园的高山草甸。
每年秋末高山气温骤降，刚从蝌蚪变态发育的幼蟾面临严峻考验。为了防止体液冻结，它们会顺着地洞钻入地下深处，在厚重雪层的覆盖下冬眠。对于这些体长不足 5 厘米的小生命来说，地下洞穴似乎是帮它们熬过长冬的避风港。
加州大学团队采集1800份擦拭样本，在雪消尽时拆穿真相
加州大学洛杉矶分校（UCLA）团队联合优山美地国家公园，开展了野外追踪。在 2021 至 2023 年间，科研人员深入海拔数千米的草甸，在 6 个观测点采集了 1800 份幼蟾皮肤擦拭样本。这些样本随后接受了类似于检测新冠病毒的聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，简称 PCR，一种高灵敏度的病原体检测技术）筛查。
图：UCLA 生态学家 Dave Daversa 在优山美地做野外调查。来源：Phys.org（Dave Daversa）
比对结果后，科研人员发现了一组令人吃惊的反差数据。入秋准备冬眠前，野外幼蟾皮肤带菌阳性率只有约 23%，绝大多数小蟾蜍都很健康。然而次年春季雪融出洞时，幼蟾带菌阳性率竟飚升至 90% 以上，许多幼蟾感染严重。对比之下，在水池繁殖的成体蟾蜍，带菌阳性率反而不到一半。
图：UCLA 本科生 Molly Posta 在高山草甸采集样本。来源：Phys.org（Dave Daversa）
致命蛙壶菌打破常理，在零度雪下陆地大量繁殖
让幼蟾面临生死危机的罪魁祸首，是蛙壶菌（Batrachochytrium dendrobatidis，简称 Bd，一种专门破坏两栖动物皮肤、阻断水分吸收并导致心脏衰竭的致命真菌）。在全球范围内，蛙壶菌已导致至少 500 种两栖动物数量锐减，其中约 90 个物种可能灭绝。长期以来，生物界普遍认为蛙壶菌主要依附水体传播。人们曾推测感染高峰在春夏季节的水池繁殖期。
然而，优山美地高山草甸上的状况打破了这项传统认知。研究表明，蛙壶菌的爆发主要发生在地下冬眠洞穴中，水池反而成了次要场所。第一作者戴夫·达维萨（Dave Daversa）表示，这一发现出乎预料。合著者布拉德·沙弗（Brad Shaffer）也指出，真菌能在积雪下的陆地低温洞穴中增殖，是生态学上的重大意外。
冬眠使免疫系统陷入停滞，避难所沦为病原体温床
为何看似安全的地下洞穴变成了感染温床？由于洞穴在冬天被深雪埋没，科研人员无法直接入洞观察。生态学家提出了几种合理的机制解释。一方面，部分幼蟾入洞时携带了隐性轻微感染。病菌在漫长寒冬中持续滋生。另一方面，多只幼蟾为取暖挤在同一个狭窄地洞里。这种密切接触引发了交叉传播。
图：一只待在地下洞穴里的优胜美地蟾蜍。来源：Phys.org（NPS / Sara Gabel）
关键生理机制在于两者的耐寒差异。在接近零度的地下，幼蟾作为变温动物，免疫代谢大幅下降。它们失去了防御能力。蛙壶菌活性虽有减缓，但依然能在低温下生长。免疫下降速度快于真菌放缓速度。地下洞穴因而变成了病菌复制的温床。
保护团队改变繁育策略，人工养大成体再放归野外
这项发现改变了人们对蛙壶菌传播的认识，也重塑了濒危物种的保护实践。此前，旧金山动物园与国家公园管理局的繁育项目，通常会将实验室孵化的刚变态幼蟾直接放归草甸。保护人员原想让幼蟾尽早适应自然冬眠，却无意中将缺乏抵抗力的幼体送进了病原体密布的地下温床。
掌握冬眠期感染机制后，繁育团队迅速调整了策略。他们改为在温室环境中将幼蟾多饲养几年，待其发育为免疫力更强的成体后再放归野外。这种做法绕过了幼体脆弱的冬眠感染窗口，为优胜美地蟾蜍种群复苏争取到了宝贵生机。
幼蟾在地下洞穴熬过严寒，并不意味着成功生还。雪层下的冬眠穴成了致病真菌增殖的隐秘温床，让幼蟾一出洞就处于重度感染状态。只有识别病原体在四季交替中的真正潜伏场所，人类才能为濒危物种建立起有效防护屏障。
参考链接：
- Science News 报道
- Phys.org (UCLA) 新闻稿
- Functional Ecology 论文原文
