2011年8月31日 星期三

對於甘蔗蟾蜍來說,最大的敵人真的是自己

ScienceShot: Cane Toad Carnage - ScienceNOW

相信大家都聽過「最大的敵人就是自己」這句俗諺,但是對於原產於中南美洲的甘蔗蟾蜍(cane toad, Bufo marinus)來說,這句話卻有了不同的新意。

圖片來源:維基百科
研究團隊發現,甘蔗蟾蜍的蝌蚪不僅會攝食他們同類的卵,還會分泌一種未知物質來抑制卵的發育,造成後孵化出來的蝌蚪身長短了11%,體重少了45%,生存率也降到60% --而這部分的數據是把蝌蚪跟卵養在同一池水裡,但是中間用紗網隔開,所以蝌蚪沒辦法吃到卵喔!

由於甘蔗蟾蜍在澳洲已經造成非常嚴重的環境問題,未來研究團隊將會致力於分離出這種未知物質並用以防治甘蔗蟾蜍。

為何甘蔗蟾蜍要演化出這樣的機制呢?我想這是最耐人尋味的地方了,筆者推測,由於甘蔗蟾蜍的生殖力很強(一次產卵至少8,000顆,多可達25,000顆),當這麼多的卵在一個小池塘裡,如果他們全部都孵化出來,這麼多的蝌蚪要競爭有限的空間與糧食,所以先孵出來的蝌蚪當然要想辦法取得各種競爭優勢囉!尤其像甘蔗蟾蜍平均來說可以長到10-15公分長,需要的食物當然更多,在這樣的狀況下如果沒有這些看似殘酷的競爭方式,很可能到最後是全體滅亡,反而對整個族群的生存不利啊!

2015年,雪梨大學的Richard Shine建議,將蝌蚪留在池塘裡(用紗網隔開)來抑制受精卵發育,當新的蝌蚪孵化後移除舊的蝌蚪,或許可以抑制甘蔗蟾蜍的數量。

這方法應該會有效,不過需要人定期移除舊的蝌蚪,不要讓牠成為成體,否則就沒用了。

參考資料:

1. Wikipedia, 2011/8/31. Cane toad. (http://en.wikipedia.org/wiki/Cane_toad)

2011年8月19日 星期五

Naegleria fowleri 是阿米巴原蟲嗎?

今天有個新聞(1),提到美國今年夏天已有三個人被所謂的福氏耐格里阿米巴原蟲(Naegleria fowleri)感染,得了腦炎死亡。


這隻原蟲引發的腦炎其實在美國每年都會有,今年的發生率似乎也沒有比往年高,所以讀者也不需要大驚小怪,但是筆者比較有興趣的是這隻原蟲,Naegleria fowleri


不管是華文媒體或是英文媒體,都把它稱為阿米巴原蟲(amoeba),但其實真正的阿米巴原蟲屬於Amoebozoa,主要為一群利用偽足(pseudopodiia)移動的單細胞生物,大部分都生活在土壤跟水裡,而且最大特點是絕大部分不具有鞭毛(flagellae)(2)。


為什麼要特別講到這一點呢?因為最近新聞的主角,福氏耐格里阿米巴原蟲,它在生命史中可以有三種型態:cyst (囊胞),trophozoite (類阿米巴)以及flagellate(鞭毛蟲)。當環境適於它生存時,福氏耐格里原蟲(注意筆者已經把阿米巴三個字拿掉了)以類阿米巴的形式存在,在土壤中緩步爬行尋找細菌做為食物;當環境不大好的時候,福氏耐格里原蟲就會長出鞭毛成為鞭毛蟲的型態,開始到處尋找下一個流奶與蜜之地。當環境真的很差很差的時候呢?這時候福氏耐格里原蟲就會變成囊胞來度過艱困時期。


圖片資料來源:CDC
但是不管是哪一種,其實福氏耐格里原蟲並不想要吃我們...如果有細菌他們會更開心...而是我們這些不識相的人類跳進河川、湖泊跟池塘裡,把它們給吸入鼻腔後,飢餓的福氏耐格里原蟲在找不到其他食物來源時,沿著鼻腔爬進我們的大腦,開始吃我們的腦細胞(所以英文媒體稱它為食腦的阿米巴原蟲(Brain-eating amoeba)),造成我們死亡。根據歷年的統計,死亡率可達95%以上。


最後再回到分類學上的問題,除了具有鞭毛這件事讓福氏耐格里原蟲不像阿米巴原蟲外,他到底跟阿米巴原蟲有多遠呢?事實上,他跟阿米巴原蟲的關係真的很遠,福氏耐格里原蟲跟Euglena(代表是眼蟲)、Trypanosoma(錐蟲,代表是造成非洲錐蟲病(sleeping sickness)的病原)、以及一小部分的黏菌共同組成異葉足綱(Heterolobosea)。


異葉足綱下的這些原蟲們型態多變,證明它們之間的關係比其他的原蟲之間更接近的最強烈的證據就是他們的DNA序列相似度。甚至因為這樣,有人提出它們應該另屬於一個界,並命名為 Excavates。有興趣的讀者可以看一下這個分類樹,同時也瞭解一下異葉足綱下的福氏耐格里原蟲與真正的阿米巴原蟲之間的關係。


從華文與英文媒體的稱呼上可以看出來,其實科學新聞報導上的誤用是常見的(當然在華文媒體上更常見),但是刊登在英文版科學人上的文章(3),很快地指出這個誤用,並說明為何。在欽佩國外的科學家之餘,筆者也希望可以經由這個部落格為台灣的科學教育略盡一點點小小的力氣囉!


2011/12/19 的新聞

2011121900:02 蘋果即時   
美國路易斯安納州衛生部門日前發出警告表示,當地近日已經發生二起民眾使用瑜珈「洗鼻壺」(neti pots)清洗鼻腔與鼻竇後,感染俗稱「食腦阿米巴原蟲」(brain-eating amoeba)的福氏耐格里阿米巴原蟲(Naegleria fowleri)致死案件,提醒民眾暫時不要使用自來水清洗鼻腔,以免感染致命病菌。

路易斯安那州衛生當局表示,當地一名53歲婦人及一名20歲青年,接連因為使用「洗鼻壺」裝盛自來水清洗鼻竇後死亡,可能是因為使用的瑜珈用洗鼻壺不清潔,或是因為自來水沒煮開含菌,結果造成感染。流行病學家提醒,要清洗鼻腔,必須用蒸餾過、已消毒或煮開的水,且每次用完洗鼻壺後,都應該徹底沖洗乾淨,然後放在空氣通爽的位置風乾。


如果真的是自來水污染,那就頭大了...美國人很少煮開水的,筆者在國外的時候,常看到他們把水龍頭打開用杯子接了水就喝。


參考資料:
1. 中央社. 2011/8/19. 阿米巴蟲侵腦 今夏美奪3命。(http://tw.news.yahoo.com/article/url/d/a/110819/5/2x5p4.html)
2. 英文版維基百科,Amoebozoa (http://en.wikipedia.org/wiki/Amoebozoa)
3. Jennifer Frazer, 2011/8/17. Just what is the Brain-eating "Amoeba" Naegleria fowleri? (http://blogs.scientificamerican.com/artful-amoeba/2011/08/17/just-what-is-the-brain-eating-amoeba-naegleria-fowleri/)

2011年8月16日 星期二

歷史上的霍亂(Cholera)

根據報導,台中市一名男子感染了霍亂,由於他最近並沒有出國,所以這是今年第一例的本土性霍亂病例。


霍亂,日本叫做コレラ,應該是英文cholera的音譯,在十九世紀出現在歐洲。當時歐洲其實由於都市人口急遽上昇,但是相應的周邊設備如污水下水道、沖水馬桶等都如付缺如,開始有有識之士注意到,在這樣惡劣的衛生環境下,造成傳染病盛行,而當時埃得溫‧查德威克(Sir Edwin Chadwick)做的調查「對英國勞動人口衛生狀況的調查報告」以及他所繪製的「衛生地圖」顯示了階級越低的人,由於多半居住在骯髒、擁擠、排水不暢及供水有問題的區域,造成平均壽命短於仕紳跟商人。
Sir Edwin Chadwick (圖片來源:維基百科


雖然這些報告喚醒了英國政府,但由於查德威克是個很讓人討厭、專制的人,最初他的政策推動的並不順利,甚至還一度被免職。但由於霍亂已經在1832年在不列顛島上爆發過一次流行,這種極度痛苦的疾病(病人會忍不住嘔吐、腹瀉直到腸胃皆空、全身脫水為止,而脫水時會造成四肢嚴重痙攣,嘔吐即使病人腸胃已經排空仍不會停止,而以乾嘔取代)在1845年似乎有捲土重來的跡象,於是查德威克再度被任命,並授與他之前政府一度不願授與的權力。


雖然後來因為查德威克的人緣實在太差,以及當時人對傳染病的不正確觀念,造成他二度被免職,但是後來約翰‧斯諾(John Snow)的研究支持了查德威克的觀點,並從而推動了衛生改革,使得城市變得更清潔、更適合人住,即使後來霍亂曾捲土重來,直到近代也尚未絕跡,但霍亂這個疾病使當時的人從認定疾病僅由不潔的空氣傳染,瞭解到不潔的飲水與食物也會造成傳染病的流行,並從而注意環境衛生,或許這也可以算是霍亂的功德一件吧!

2011年8月13日 星期六

氣候變遷,連吸血蝙蝠可能也會遷移


Vampire bat virus implicated in death of a man in the United States


美國疾管局(Center for Disease Control and Prevention)最近公佈了一個境外移入的狂犬病(rabies)死亡個案。

個案發生在去年的夏天,病人從墨西哥來美國的路易斯安那州(Louisiana)的甘蔗農場工作,不久後發病。

一開始他們以為他只是太累,隨著病情持續的惡化,他們將他轉到New Orleans的大醫院,一開始以為是腦炎,但後來隨著病情的發展,他們開始懷疑是狂犬病。

病人在臨床檢驗報告出爐後的隔天死亡,報告證實了他的確有狂犬病,而他的母親證實了他在到美國工作之前有被吸血蝙蝠咬傷,但沒有找醫生治療。

圖片資料來源:維基百科
根據維基百科的資料,吸血蝙蝠總共有三種,吸血蝙蝠(the Common Vampire BatDesmodus rotundus)、白翼吸血蝙蝠(the White-winged Vampire BatDiaemus youngi)、毛腿吸血蝙蝠 (the Hairy-legged Vampire BatDiphylla ecaudata),都分佈在中南美洲。


不管是在北美洲或是拉丁美洲,由吸血蝙蝠傳染的狂犬病已經成為美洲狂犬病的主要來源了。由於狂犬病的早期症狀(由肌肉酸痛、肌肉反射過度到肌肉無力、眼瞼下垂)常常跟腦炎搞混,但狂犬病如不在症狀初起時治療,死亡率可達100%;因此疾管局在公佈這個個案的同時,也提醒各醫療院所要留意,只要病人有腦炎症狀,都不應該排除是狂犬病的可能,並應該查明是否在過去一個月內有去過吸血蝙蝠分佈的區域(拉丁美洲)或曾遭蝙蝠叮咬。


如果去中南美洲遊玩,被吸血蝙蝠叮咬後,目前知道如果馬上用肥皂水徹底清洗傷口五分鐘,對於殺死狂犬病毒非常有效。當然,如果有攜帶具有殺病毒功能的消毒劑(如碘酒)更好。接著在一個月之內,如果有類似感冒的症狀都不能完全排除是狂犬病的可能。


美國疾管局對於被吸血蝙蝠叮咬後的治療規定是:在十四天內注射一劑抗血清加上四劑的狂犬病疫苗。



雖然吸血蝙蝠過去的分佈侷限於拉丁美洲,但隨著全球暖化造成的氣候變遷,蝙蝠向北遷移並非不可能,因此疾管局在此時公佈這個境外移入的案例,無非是提醒民眾與各醫療院所提高警覺,不要誤把狂犬病當腦炎治療,錯過了黃金時間,到時候要救也救不回來了。