瘧疾不會(huì )讓大葦鶯失去繁殖后代的能力,卻會(huì )減少它們的壽命以及繁殖的幼鳥(niǎo)數量。
瘧疾是人類(lèi)的災禍之一,但許多鳥(niǎo)兒對它似乎不屑一顧。盡管會(huì )長(cháng)期感染瘧原蟲(chóng),但它們的行為似乎并未受到影響,絕大多數還會(huì )像沒(méi)有感染的鳥(niǎo)一樣繁育后代。這不僅對鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)家,而且對進(jìn)化生物學(xué)家來(lái)說(shuō)都是個(gè)謎,后者一直認為瘧原蟲(chóng)不可避免地會(huì )對健康產(chǎn)生負面影響。
然而,鳥(niǎo)感染瘧疾仍保持健康的觀(guān)點(diǎn)已被證明僅是存在欺騙性的表面現象。根據對瑞士南部大葦鶯30年來(lái)的研究資料,研究人員在《科學(xué)》上報告稱(chēng),長(cháng)期感染瘧疾會(huì )嚴重縮短這種鳥(niǎo)兒的生命。分析還揭示了一種可能的解釋?zhuān)罕桓腥绝B(niǎo)類(lèi)的血紅細胞擁有較短的DNA端粒延伸,這些端粒覆蓋在染色體末端,并在細胞分化時(shí)保護它們。在很多物種中,較短的染色體端粒與衰老和短壽存在相關(guān)性。
美國明尼蘇達州立大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家Marlene Zuk表示,這項研究對以往所認為的“良性寄生蟲(chóng)”作出了蓋棺定論。盡管目前尚不明確瘧疾感染如何影響端粒的長(cháng)度,該研究已引起研究人員對其他具有類(lèi)似負面作用的溫和慢性感染病對其他動(dòng)物、甚至是人類(lèi)產(chǎn)生的潛在影響的重視。
進(jìn)化生物學(xué)家一個(gè)多世紀以來(lái)一直在爭論無(wú)癥狀疾病對健康以及生殖的長(cháng)期負面效應。然而,要從影響一種野生動(dòng)物繁殖能力的眾多變量因素中找出一種疾病的影響,問(wèn)題非常棘手。英國牛津大學(xué)進(jìn)化生態(tài)學(xué)家Ben Sheldon說(shuō),這個(gè)問(wèn)題又受到多數野生動(dòng)物研究取樣范圍過(guò)小的限制,從而變得更加復雜。
1983年,瑞典隆德大學(xué)兩名生物專(zhuān)業(yè)的學(xué)生Dennis Hasselquist和Staffan Bensch開(kāi)始收集棲息在Kvismaren湖畔的大葦鶯資料。上百只棕白相間、聲音嘹亮的大葦鶯每到夏天就會(huì )來(lái)到那里的湖畔繁殖生育,很多鳥(niǎo)會(huì )回到它們出生時(shí)的筑巢區?,F在,已經(jīng)在隆德大學(xué)擔任教授的Bensch和Hasselquist仍然會(huì )在湖邊度夏,和同事一起追蹤有哪些大葦鶯返回、哪只與哪只交配以及每只鳥(niǎo)繁育了多少后代等??茖W(xué)家還采集了幼鳥(niǎo)和成鳥(niǎo)的血液樣本。
大約有40%的回歸筑巢的鳥(niǎo)在它們的過(guò)冬地點(diǎn)——撒哈拉以南的非洲感染了一種或是多種瘧原蟲(chóng),經(jīng)過(guò)最初的敏感期之后——這個(gè)階段它們會(huì )感到乏力、反應遲鈍、缺乏食欲,幸存下來(lái)的鳥(niǎo)會(huì )恢復正常,但依然處于感染狀態(tài),血液中攜帶著(zhù)少量瘧原蟲(chóng),但很多鳥(niǎo)似乎并未受到這種狀態(tài)的影響。比如,在一項持續了17年的研究中,研究團隊發(fā)現感染的鳥(niǎo)和未感染的鳥(niǎo)在隨后一年的繁殖和生活中沒(méi)有明顯區別。
然而,科研人員發(fā)現了端粒的線(xiàn)索。Bensch研究團隊的博士Muhammad Asghar近期利用PCR技術(shù)測量了大葦鶯血液樣本中的端粒長(cháng)度?!耙恍┳屓伺d奮的模式開(kāi)始出現?!盉ensch說(shuō),感染瘧原蟲(chóng)的鳥(niǎo)擁有更短的端粒,而嚴重感染的鳥(niǎo)表現出明顯的端粒缺失。
這可能是因為端粒較短的鳥(niǎo)更容易受瘧疾影響。在此前一項研究中,該研究團隊有意讓一些捕獲的大葦鶯感染瘧疾。通過(guò)檢查這些鳥(niǎo)的血液,研究人員發(fā)現感染會(huì )直接導致端??s短?!鞍驯容^和實(shí)驗結果綜合在一起,可以得出非常具有說(shuō)服力的結果?!比A盛頓特區史密森學(xué)會(huì )國家動(dòng)物園進(jìn)化遺傳學(xué)家Robert Fleischer說(shuō)。
湖畔的跟蹤研究表明,感染會(huì )縮短大葦鶯血液細胞中的端粒,并讓它們的壽命減少1年左右。同時(shí),還會(huì )不知不覺(jué)地影響它們的繁殖??傮w來(lái)看,未受感染的鳥(niǎo)平均壽命為2.5年,繁殖的幼鳥(niǎo)超過(guò)8只。而感染的鳥(niǎo)平均壽命為1.6年,繁育的后代平均僅有4只。Hasselquist表示,這是超出研究人員預料之外的“另一種代價(jià)”。
目前,尚不清楚端??s短是由于感染瘧疾的鳥(niǎo)必須制造額外血紅細胞造成的——每次細胞分化會(huì )讓端粒明顯縮短,還是只是鳥(niǎo)類(lèi)為了抵抗感染產(chǎn)生的普遍應答。但文章作者和其他研究人員表示,非常有必要進(jìn)一步研究鳥(niǎo)類(lèi)以及其他動(dòng)物的慢性感染現象,甚至是感染無(wú)癥狀瘧疾的人類(lèi)?!盎蛟S我們一直以來(lái)低估了這些‘溫和’的疾病?!盚asselquist 說(shuō),“就像皰疹病毒一樣,有人已經(jīng)感染,卻并未感到受其影響。但潛在的風(fēng)險是它們可能存在長(cháng)期隱患?!?/span>