洞穴追凶

黄尹

在马默斯洞追踪罪魁祸首

在美国肯塔基州中部猛犸洞穴国家公园，有一个名叫“马默斯洞”的洞穴。“马默斯”在英语中是“猛犸”的意思，因此马默斯洞也被叫作“猛犸洞”。马默斯洞既深又长，是迄今发现的世界上最长的洞穴。终年幽蔽、潮湿的洞穴里，正在冬眠的蝙蝠蜷缩着身躯悬掉在岩石裂隙中。每年秋季，这些大型棕色蝙蝠都会聚集在马默斯洞里，度过它们绵长而宁静的冬眠时期。它们簇拥着挤进洞壁上的隐蔽处，以确保自己不受来自洞口的寒风的侵袭和飞溅的瀑布的浸渍。但是，看似平静的景象下面却暗藏危机，这些慵懒的家伙们的未来让关心它们的科学家们忧心忡忡。

在12月的一个有些阴沉的下午，生物学家布鲁克·斯兰柯一边用脚尖艰难地贴着洞壁站立，一边用带着防护手套的手轻轻地触碰一只蝙蝠。

这只蝙蝠清晰地出现在斯兰柯戴的头灯的光晕中，它发出一阵尖细而愤怒的叫声，尖利而白净的牙齿赫然呈现。斯兰柯轻缓地将它的爪子从岩壁上移开，然后将这个只有10厘米长的小家伙放进一只纸袋。斯兰柯和她的研究伙伴——洞穴微生物学家黑兹尔·巴顿有些无奈，因为她们不得不强迫这只即将接受检测的蝙蝠为自己的同伴作出“牺牲”，即使它极不情愿。

马默斯洞在南肯塔基广袤的森林下面绵延伸展至少600多千米，纵横交错的洞道一个多世纪以来吸引着众多的探险者、旅游爱好者和科学家。不过，对斯兰柯和巴顿来说，此行的目的并不那么轻松——她们要在洞穴中寻找杀害蝙蝠的元凶。

搜取到半打的蝙蝠之后，斯兰柯和几位合作伙伴把他们的设备拖进了洞内的圆拱形大厅——石灰石被长年侵蚀后留下的巨大空洞。在夏天，这个天然的地下“空调大厅”里挤满了参观者，而现在它只属于这些科学家。他们都穿上了高密度聚乙烯防护服，这样做是为了避免将外来的微生物带进洞穴，或者将只生存于洞穴内的微生物带到外面。

在这个洞穴里，甚至就在这些蝙蝠身上，有可能寄生着一种名叫Geomyces destructans的真菌，它们被认为很可能就是致使北美蝙蝠数量在几年内急剧下降的罪魁祸首。据估计，在过去的四年中，由这种真菌引起的致命疾病——白鼻综合症，至少杀死了100万只蝙蝠。这种病甚至还威胁到整个北美大陆的蝙蝠种群数量。有专家认为，在遥远的过去，鬼崇的Geomyces destructans真菌也许一度肆虐欧洲的洞穴，好在没有造成大范围的蝙蝠死亡。

斯兰柯等人此行要追查的元凶，就是这种看似微不足道的真菌。每年，马默斯洞会接待将近50万游客，任何一名游客都可能把不明微生物带进洞穴。尽管斯兰柯和她的团队在马默斯洞还没有发现白鼻综合症的踪迹，但由于白鼻综合症目前已经传到邻近的弗吉尼亚州和西弗吉尼亚州，斯兰柯担心马默斯洞很难幸免。

“噢，快看！”斯兰柯突然喊道。她不同寻常的声调顿时令四下陷入了一种短暂和凝固的沉默，所有的头灯都聚汇到了她的身上。只见她展开一只蝙蝠的飞翼，薄薄的翼膜上赫然呈现出6厘米长的破裂处。虽然这可能是猫头鹰攻击或带刺篱笆挂擦留下的痕迹，但更可能是一个不好的兆头——白鼻综合症已经越过州界抵达马默斯洞。

可怜的小家伙在做完检测后被实施了安乐死。斯兰柯将它放进一只装有化学液体的小瓶子内。“噢，可怜的小家伙。”但愿它的死能够拯救它的数以百万计的“同胞们”。

北美蝙蝠面临灭顶之灾

巴顿已经在龙舌兰洞穴待了8天，她每天紧缩着她那瘦长的身躯在洞内尚未开发的坑道里挤进挤出。位于新墨西哥州的龙舌兰洞被认为是北美地区最深的洞穴，这里至今仍然处于严密的保护状态，限制人随意进入，旨在保护洞内那些精美的水晶和钟乳石，以及未受干扰的微生物生态系统。

巴顿是一位资深的洞穴专家，她出生于英国西部的港口城市布里斯托尔。上高中时，她参加了一天的洞穴探险。她后来说：“那天我躺在那个洞的地上想，我喜欢这里，这里非常棒。”从那以后，巴顿开始了她的洞穴探险生涯。之后，英国BBC的一档讲述一滴水里无数生物体奇妙而复杂的生活的电视节目，又引发了她对微生物世界浓厚的兴趣。当她来到美国深造时，选择了人们知之甚少的洞穴微生物作为研究对象。

巴顿曾经研究过一种让人类肺部纤维化的细菌，这让她意识到，洞穴就如同人的躯体，是大量生物体的寄居之地，而每个寄居者都以奇妙而独特的方式适应着自己的生存环境。不过，当她听说杀死蝙蝠的真菌在短短两年时间内从纽约州一路扩散到达西弗吉尼亚州时，她还是为它们的扩展速度感到震惊。

Geomyces destructans真菌喜欢清冷的环境，因此它们对蝙蝠最大的威胁就发生在蝙蝠的冬眠期。更要命的是，蝙蝠的免疫系统在冬眠期间处于关闭状态，这就为行踪鬼祟的真菌提供了绝好的机会，它们可以肆无忌惮地从一只蝙蝠传染到另一只蝙蝠。到春天，当蝙蝠结束冬眠开始外出活动时，这些真菌又巧妙地在洞穴的沉积物中驻扎下来，静候下一个冬天的到来。研究发现，感染了由Geomyces destructans引起的白鼻综合症的蝙蝠，似乎比健康蝙蝠更容受到干扰，冬眠时会频繁地惊醒并不择时机地外出飞行，这消耗掉了它们原本贮存在体内以备捱过漫漫冬季的宝贵脂肪，致使它们难以对抗冬天的严寒。

研究还发现，Geomyces destructans真菌主要聚集在蝙蝠的鼻口部和翼膜部，它们悄然无声地吃掉翼膜的皮肤外层，直到患病蝙蝠的飞翼上面布满大大小小的破洞，看上去就像一张绉绉巴巴的纸。白鼻综合症最早发现于2007年，当时纽约州北部蝙蝠的行为令人困惑——它们不冬眠了！在整个冬眠季，蝙蝠们白天都在离洞穴很远的地方游来荡去，尽管地面积雪足有8厘米厚，温度只有-7℃。就在那个冬季的晚些时候，在一次例行的洞穴考察中，生物学家在纽约附近的一个石灰石洞穴中发现了数千只蝙蝠的尸体，许多尸体上覆盖着令人毛骨悚然的白乎乎的绒毛。到第二年冬天，蝙蝠的尸体堆满了美国东北部的许多洞穴。

然而，直到2008年底，野生动物疾病研究专家才确认这种白色绒毛就是Geomyces destructans真菌，对于北美大陆来说，是一种外来物种。现在，这种真菌已经传播到美国的19个州和加拿大的4个省，9种不同的蝙蝠被感染，其中包括面临灭绝危险的印第安那蝙蝠和灰蝙蝠。2010年，著名的《科学》杂志发表文章，预测在未来16年内，曾经在北美最常见的小棕色蝙蝠将从美国东部消声匿迹。

目前，在这场科学家和真菌的博弈中，科学家还处于节节败退的境地。科学家们最初想的问题是：“能否把这种可怕的东西控制在已经感染的洞穴内？”然后是：“明年能否避免蝙蝠在更大范围内受到侵害？”再后是：“还能保护多少蝙蝠的栖息地？”现在，他们考虑的问题是：“蝙蝠这个种群还能走多远？”更令科学家担忧的是，蝙蝠大量死亡所造成的危害远超过对蝙蝠物种本身的影响。比如，每年被白鼻综合症加害的100万只蝙蝠可以消灭掉700万吨昆虫，其中很多都是有害昆虫。更少的蝙蝠意味着更多的蚊子、蚜虫，以及更少的庄稼。据统计，每年在害虫控制上，蝙蝠至少可以为美国政府节省37亿美元的开支。

Geomyces destructans真菌正威胁着北美的洞穴和矿井。但科学家至今仍然不清楚这种真菌究竟是在什么时候、以什么方式进入北美的。有人猜测可能是“微生物污染”——或许一名携带这种真菌的洞穴爱好者在不经意间将它们带到了北美的某个洞穴，而好客的洞穴又“懵懵懂懂”地接纳了它们。也就是说，人类可能在无意间充当了传播这种疾病的帮凶。

由于还不能确认人类是否是这种真菌轻而易举大面积扩散的“帮凶”，现在美国的许多洞穴都被迫关闭，获准进入洞穴的旅行者、洞穴爱好者和科学研究者被要求在往返洞穴时要清洁设备和装束。

直面白鼻综合症

“生，或者死，这是一个问题。”巴顿的合作伙伴里德一直都在思考这个问题。遗憾的是，尽管花费了她好多时日，她和她的合作者至今还徘徊在白鼻综合症这种疾病的边缘。早在2005年，为了收集有关蝙蝠冬眠模式的数据，里德就在自己位于宾夕法尼亚州的实验室里装备了一套可以模拟洞穴条件的气候控制系统。2007年，当白鼻综合症再次出现时，突然之间，几乎美国所有的关心蝙蝠冬眠问题的生物学家都开始向里德咨询蝙蝠冬眠的行为特征。

就这样，里德改变了自己的研究方向——她和她的学生们投入到了对抗Geomyces destructans真菌的战斗中。他们收集蝙蝠的皮肤分泌物和毛发，带回实验室进行分析，希望找到可以帮助蝙蝠抵抗白鼻综合症的抗菌素。

2009年，里德和巴顿在一次有关蝙蝠的大会上相遇，命运的安排让她们不谋而合。第二年秋天，在宾夕法尼亚州东南一个古老的石灰石洞穴中，两人带领她们的学生，身着防护服，匍匐着爬到洞的最深处，捕捉了100只感染了白鼻综合症的蝙蝠。他们给这些蝙蝠喷洒了雾状的复合抗菌素，然后把它们放回岩缝里，再用围网把这块区域包围起来。他们打算在蝙蝠的冬眠季过去后返回这里，搜集数据。她们希望在实验室研制的复合抗菌素能帮助蝙蝠对抗白鼻综合症，捱过难熬的冬天。

作为对比，里德在实验室里进行了四组同样的实验。良好的气候控制系统把实验室变成了一个“大冰箱”，极大地还原了洞穴气候环境。2010年秋天，128只蝙蝠在这里开始了它们的冬眠。时间一天一天过去，到来年的3月中旬，四个实验室中的三个已经空空如也，一片寂静——所有的患病蝙蝠都已死去，实验室也已关闭。在仅存的最后一个仍然在运行的实验室昏暗的角落里，一只可怜的蝙蝠还活着，但可能也撑不了多久了——它一动不动地悬挂在金属架上，瘦小的身躯还没有成人的一个拇指大。

从实验室观察结果来看，复合抗菌素根本救不了蝙蝠，最多也就是让这些可怜的小家伙多活一些时日而已。而在做实验的洞穴里，情况看上去也很糟糕，蝙蝠已经少得可怜，地上随处可见蝙蝠尸体。蝙蝠的数量已从两年前的大约10000只下降到现在的180只。在洞穴的入口处还悬挂着几十只活着的蝙蝠，但看上去几乎有一半已经感染了白鼻综合症。更糟糕的是，里德之前设在洞内的围网被浣熊糟蹋了，那些被喷过抗菌素的实验蝙蝠全部失踪，也许是飞走了，也许是被浣熊吃掉了。整个观察季的数据泡汤了。

当然，里德也并非一无所获。她发现，在更冷的环境下蝙蝠的存活率似乎更高一些。或许，通过改变洞穴的温度，比如改变洞口的形状，让空气流通使温度降低，可以挽救蝙蝠的生命。

目前，专家正尝试采取各种措施来保护蝙蝠。比如建造人工洞穴，以隔绝Geomyces destructans真菌的侵蚀；建造缝隙极小的栖息地，希望哪怕少数几只蝙蝠也能有效地温暖彼此；利用废弃的碉堡，通过控制里面的温度来挽救蝙蝠。当然，这些努力远远不够，因为即使这些措施能阻止蝙蝠丧钟的敲响，许多种类的蝙蝠仍然需要经历数代才能从白鼻综合症带来的致命灾难中恢复过来。

4月份，在肯塔基州西南的一个石灰石洞穴内，人们发现了一只小棕色蝙蝠，它的口鼻部覆盖着一层人们不愿意看到的白色绒毛。一个星期后，实验报告确定了一个斯兰柯极不想听到但又在意料之中的消息：在过去的三年中，白鼻综合症已经占领了整个肯塔基州。

真菌可能是推动哺乳动物

体温演化的重要因素

科学家发现，动物体温越高，体表就越不容易滋生致病真菌，但维持较高的体温需要消耗更多能量。所以，哺乳动物体温的高低是二者平衡的结果。对生物体来说，能避开感染真菌，同时又能最大限度地节省能量的体温是36.7℃，这一温度和哺乳动物体温相近。

因此，美国研究者认为，这项发现支持了一个假说——真菌可能是推动哺乳动物体温演化的重要因素。研究者用多个证据支持这个假说。首先，大约在恐龙灭绝时期，大量的真菌在地球上兴旺生长，地球成了真菌的乐园；另外，真菌经常感染植物、昆虫、爬行动物等不能自主调节体温的生物，却很少感染温血的哺乳动物和鸟类。科学家研究发现，正是哺乳动物和鸟类的恒温特性使它们远离真菌感染，而冷血的爬行动物则易受感染，因此冷血的爬行动物在白垩纪大灭绝后就一蹶不振了。科学家猜想，也许正是真菌助了哺乳动物一臂之力，帮助它们在生存竞争中占据了优势。

有科学家选取了4802种真菌进行实验，结果表明，当温度在30℃以上时，每高出1℃，就会有6%的真菌死亡。对此进行的数学分析也解释了为何哺乳动物体温会稳定在36.7℃而不会变得更高。这说明哺乳动物的体温高低是一种平衡的结果。

入侵者可能来自欧洲

有研究人员认为，导致白鼻综合症的Geomyces detructans真菌可能来自欧洲。他们为北美蝙蝠接种了欧洲或北美分离出来的这种真菌，并在此后的几个月中监测情况的发展。结果表明，这两种分离菌株都引发了白鼻综合症的所有已知体征，包括蝙蝠暴露的皮肤上生长的粉状白色真菌，蝙蝠翼的损伤，以及被感染的蝙蝠在冬眠期间频繁醒来，次数是正常蝙蝠的3～4倍。研究还认为，欧洲蝙蝠可能通过免疫的进化从这种真菌的感染中存活了下来。

Geomyces detructans真菌是一种喜冷真菌，它们在洞穴环境的温度下破坏力较强。而蝙蝠冬眠时，体温会从40℃下降到7℃，为真菌的生存提供了“温床”。

平常昼伏夜出的蝙蝠在患上白鼻综合症后行径古怪。比如，它们喜欢聚集在最冷的洞穴入口处，这可能是为了降低体温以保存能量；它们还会在冬日的大白天到处乱飞，可能是在绝望地寻找食物。大部分患病蝙蝠在死前身体都衰弱不堪。真菌刺激了蝙蝠的皮肤，让它们比平时更容易从冬眠中醒来。这就浪费了蝙蝠储存的脂肪，导致它们被饿死。

生物学家原本以为，冬眠季后幸存下来的蝙蝠离开冬眠地后，相继死去的情况就会终止。但事实并非如此，幸存的蝙蝠捱到5、6月后还会继续死亡。即便是那些挺过了冬天的蝙蝠也因为翅膀伤痕累累，失去行动能力，不能有效地捕捉食物。