南瓜小蟾蜍有麻烦了。根据一个国际研究小组的一项新研究，日益严重的干旱正在破坏拇指大小的橙蛙的微生物群，可能使它们容易感染一种致命的真菌疾病。这一发现表明，由于气候变化和森林砍伐，预计会恶化的异常降雨模式可能会扰乱野生动物和微生物之间的互利关系，导致生物多样性下降。
由宾夕法尼亚州立大学博士候选人香农·布蒂默和生物学教授吉列尔梅·贝克尔领导的研究人员在《生态学快报》上发表了他们的发现。这幅作品登上了该杂志1月刊的封面。
在为其硕士论文采集南瓜小蟾蜍皮肤细菌样本的过程中，合作者迭戈·莫拉-坎波斯发现了9只死亡或垂死的青蛙。后来证实他们死于壶菌病，这是一种由壶菌引起的真菌疾病，壶菌对全世界的两栖动物种群构成威胁。像许多其他两栖动物一样，南瓜小蟾蜍的皮肤上有天然的抑制细菌。这些微生物应该有助于抵御真菌，那么为什么这些青蛙会死亡，为什么会同时死亡?
Buttimer说:“在野外看到两栖动物的死亡是非常罕见的，更不用说在爆发之前和爆发期间收集样本了。”Buttimer正在哈克生命科学学院的生态学研究生学位项目中攻读博士学位。
Buttimer解释说，该地区和亚马逊雨林的森林砍伐导致了更大的降雨量变化——干旱持续时间的延长，相反，降雨时间的增加。“这次爆发恰逢该地区过去60年来降雨量最低的时候，所以我们开始调查干旱、皮肤微生物群和死亡之间是否存在联系。”
研究人员在一年的时间里收集了237个皮肤样本，对这些小蟾蜍的皮肤微生物群进行了基因测序，并将这些信息与皮肤微生物的参考数据库进行了比较，这些微生物被鉴定为bd抑制剂——一种对两栖动物壶菌具有保护作用的细菌。AmphiBac数据库由马萨诸塞大学波士顿分校生物学助理教授Doug Woodhams和25位合著者组织，包含了越来越多的微生物DNA序列，这些微生物的抑制特性已经在受控的实验室实验中被测试过。
研究人员发现，在高于平均降雨量的时期取样的蟾蜍微生物群中，已知的bd抑制剂更为丰富。相比之下，干旱一个月后，蟾蜍微生物群中已知的抑制细菌数量减少了。研究人员说，这一发现表明，干旱可能会减少一些抑制细菌的丰度，使小蟾蜍容易受到真菌疾病的侵害。
研究人员还研究了微生物组多样性指标，如物种丰富度和组成。总的来说，研究人员发现，物种丰富程度越高，感染严重程度越低。在降雨量减少的时期，微生物组的组成也变得更加多变，这表明小蟾蜍的微生物组可能已经过渡到一种被称为生态失调的状态，在这种状态下，它们变得不那么稳定，功能也更差。据研究人员称，这种更高的可变性和关键保护性微生物的丧失都可能导致壶菌病感染的增加。
虽然需要进一步的实验来了解影响皮肤微生物组和Bd动态的因果机制，但研究人员表示，这项研究强调了在评估受气候变化、栖息地丧失和疾病威胁的种群时考虑微生物组健康的重要性。
布蒂默说:“我希望我们的研究结果能鼓励人们考虑森林砍伐和气候变化是如何打破无形的共生关系并导致人口规模的后果的。”
该研究的合著者包括澳大利亚国立大学的Diego Moura-Campos;Sasha E. Greenspan, Wesley J. Neely，阿拉巴马大学;卢卡斯·费兰特，亚马逊联邦大学;Luís Felipe Toledo, universsidade Estadual de Campinas。
