布蘭登·凱姆
1984年的一個春日,喬伊斯·朗科爾接到了美國緬因州立大學(xué)生物學(xué)家瓊·布魯克斯的電話。布魯克斯拿到了美國國家科學(xué)基金會撥款支持的一個項目,研究泥炭沼澤中真菌和細菌之間的相互作用。布魯克斯需要一個幫手,她打聽到朗科爾對真菌有一些了解,便打了這通電話。
關(guān)于真菌,朗科爾知道的可真是不少。在20世紀60年代末告別實驗室生涯以全力養(yǎng)家之前,朗科爾一直在密歇根大學(xué)研究真菌?,F(xiàn)在,她的大兒子已經(jīng)上大學(xué)了,而她正打算找些事情做。她接受了布魯克斯提供的工作機會。當(dāng)她們的工作(后來促生了投入商業(yè)應(yīng)用的泥炭污水過濾系統(tǒng))在幾年后結(jié)束時,朗科爾決定去拿下博士學(xué)位。她研究的重點是真菌中被稱為壺菌的一個分支。
當(dāng)時,壺菌在科學(xué)界是一個要多冷門有多冷門的課題。雖然真菌與植物和動物并列,在生物圈中獨立構(gòu)成一個完整的“界”,但是在過去,真菌學(xué)對人們來說是一個完全神秘的領(lǐng)域。就是放在今天,真菌學(xué)的大部分內(nèi)容對人們來說依然是神秘未知的。與真菌學(xué)家相比,植物生物學(xué)家簡直就像是常在黃金時段出鏡的電視明星。至于聽說過壺菌的人,那簡直是寥寥無幾,研究它們的人就更少了。回想起來,當(dāng)時的人們絲毫沒有察覺到壺菌有著多么重要的意義?,F(xiàn)在,他們明白了。
朗科爾恰好了解壺菌,因為她在密歇根大學(xué)的導(dǎo)師——偉大的真菌學(xué)家弗雷德·斯派洛——已經(jīng)研究過它們了。但是,它們中的很多仍有待進一步的研究。因此,就在她的博士生涯中,朗科爾發(fā)現(xiàn)了三個新種和一個新屬。對那些對大自然有著強烈興趣的人來說,壺菌無疑充滿了吸引力:它們的進化起源可追溯到6億年前;雖然它們主要是水生的,但是在每個潮濕的環(huán)境中都能夠找到它們;它們的孢子,利用與精子的尾巴極為相似的鞭毛,推動自己在水中前進。朗科爾說,雖然實用化的觀點通常認為研究壺菌毫無用處,但實際上,壺菌是很有趣的。
學(xué)校為朗科爾提供了一間辦公室和一臺顯微鏡。她開始工作:從池塘、沼澤和土壤中收集壺菌,摸索著在培養(yǎng)基中培養(yǎng)它們,細致入微地描述它們,繪制它們的進化樹。她經(jīng)常在《真菌學(xué)》雜志上發(fā)表文章,為人類知識的大廈增磚添瓦。她發(fā)表的論文有:《(壺菌目)Chytriomyces angularis種的形態(tài)學(xué)和游動孢子的超微結(jié)構(gòu)》《單毛菌屬polymorpha 種的游動孢子超微結(jié)構(gòu)》《1960年以來的壺菌綱分類學(xué)》。
要不是在華盛頓特區(qū)的國家動物園發(fā)生了一件奇怪的事情——藍毒箭蛙開始莫名其妙地死亡,故事也許就不再繼續(xù)了。動物園的病理學(xué)家唐·尼科爾和艾倫·派舍爾一籌莫展。他們注意到,在死亡的青蛙身上生長著一些奇怪的東西。雖然他們不認識,但他們懷疑這是一種原生于水中的真菌。他們在互聯(lián)網(wǎng)上做了大量搜索,意識到朗科爾對于此事可能有著獨到的見解,便給她寄去一個樣品。朗科爾拿到樣品后立即進行了培養(yǎng),最終將其認定為壺菌的一個新的屬和種。她將其命名為蛙壺菌(Batrachochytriumdendrobatidis),簡稱Bd。
這種特殊的壺菌能夠?qū)е乱环N比地球生命故事中其他疾病更具毀滅性的疾病,其毀滅性遠非科學(xué)家所能描述的。在朗科爾對蛙壺菌做過最初的特征鑒定之后,她和尼科爾、派舍爾的繼續(xù)研究表明,沾染了蛙壺菌的青蛙都會死亡。其他科學(xué)家很快將蛙壺菌及因其引發(fā)的疾?。ㄟ@種疾病被稱為壺菌?。┡c哥斯達黎加、澳大利亞和美國西部兩棲動物大規(guī)模的死亡聯(lián)系在了一起。在此之前,人們還沒有發(fā)現(xiàn)哪種疾病可以導(dǎo)致一個物種的滅絕,而本文提到的壺菌病,已經(jīng)將幾十個
物種趕盡殺絕,并且威脅到數(shù)百個物種的生存(人們在超過500個物種身上都發(fā)現(xiàn)了壺菌的身影)。
幾乎在一夜之間,朗科爾從默默無聞一躍進入了有關(guān)這次兩棲動物大浩劫的科學(xué)研究中心。“如果我沒有研究過‘無用的壺菌,”她說,“我們就不知道該如何處理它們?!彼难芯渴侵陵P(guān)重要的——不僅是初步的特征鑒定,還有她對壺菌的系統(tǒng)性研究和分類上的見解。她的研究為人們提供了一個有關(guān)蛙壺菌的概念框架:它來自何方?是什么讓它如此奇怪,而又如此可怕?為什么它對一些物種的影響有別于其他物種?
這些問題,至今還沒有得到確定的回答。但是平心而論,無論是在我們目前對壺菌的理解上,還是我們將來會取得的任何進步上,朗科爾都發(fā)揮了重要作用。(任何對這方面知識的進展狀態(tài)感興趣的人,都可以閱讀最近由詹姆斯和朗科爾合著的一篇綜述論文。盡管這種疾病十分恐怖,但它聽起來就像是一個科學(xué)偵探故事。概括來說,蛙壺菌確實很古老,它們現(xiàn)在已經(jīng)開始以一種不可預(yù)測的方式進化,產(chǎn)生了新的雜交種,其中一種還有劇毒。人類在世界各地轉(zhuǎn)移兩棲動物的行為,導(dǎo)致毒性菌株迅速傳播,已經(jīng)使得該問題急劇惡化。)
朗科爾開發(fā)的處理壺菌的專業(yè)技術(shù),以及分離、培養(yǎng)和處理真菌的方法和技巧,都是很重要的。密歇根大學(xué)的真菌學(xué)家、朗科爾的長期合作者蒂莫西·詹姆斯說,她培訓(xùn)了無數(shù)科學(xué)家,讓他們了解如何應(yīng)對蛙壺菌;她的實驗室里保存的壺菌庫,是一個全球性共享資源。我們可以想象,這就像一個不斷擴大的菌絲網(wǎng)絡(luò),從真菌中發(fā)芽長出的根狀卷須,從她開始向外延伸,一直延伸進入科學(xué)世界。密歇根大學(xué)的真菌學(xué)家湯米·詹金森說:“就壺菌病研究而言,如果不是朗科爾,很難想象我們現(xiàn)在會是個什么情況?!?/p>
人們對新出現(xiàn)的蛙壺菌的理解,也適用于其他疾病。在一系列可怕的真菌疾病暴發(fā)中,壺菌病只不過是第一例而已,隨之而來的還有蝙蝠的白鼻綜合征、蛇真菌病、橡樹的突然死亡,在過去10年間已經(jīng)動搖了全球生態(tài)。人們從壺菌病暴發(fā)中獲得的經(jīng)驗,已經(jīng)被應(yīng)用于這些疾病,并將應(yīng)用于未來的真菌病暴發(fā)??梢钥隙ǖ卣f,將來的真菌病還會有很多:由于一些未知的原因,真菌病似乎比其他類型的疾病出現(xiàn)得更快,并且它們正變得更具破壞性。朗科爾對一個沒有明顯應(yīng)用前景的、不為人所知的真菌群體的深入研究,被證明是非常重要的。“她擁有的是對生物有機
體純粹的、真正的、本質(zhì)上的熱愛?!闭材匪拐f。
這是一個值得我們反思的教訓(xùn)。在科學(xué)界,有著明顯的潛在應(yīng)用價值的科學(xué)努力,與純粹出于好奇心、為了追求知識本身而進行的科學(xué)努力之間的緊張關(guān)系,是一個永恒的話題。從大局上來看,存在此類緊張關(guān)系是健康的。但是,當(dāng)預(yù)算受到擠壓時,僅僅出于好奇心而進行的科學(xué)努力,很容易成為被砍掉的目標。這一狀況似乎在美國變得越來越公開,一些官員長期以來一直反對既浪費又無聊的基礎(chǔ)研究。
“你永遠不知道,在什么時候一些知識就會變得有用?!崩士茽栒f。已經(jīng)80多歲的她依然
沒有退休的打算。研究真是太有趣了。除了在蛙壺菌方面的工作,她還繼續(xù)研究其他壺菌,就在2016年她又發(fā)現(xiàn)了一個新種——集壺菌屬microbalum種,這是第一種被發(fā)現(xiàn)的生活在腐爛的有機質(zhì)中,而不是寄生在宿主身上的壺菌。她說:“等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)的東西還有很多。無論是否用得上,了解我們的世界都是一件有價值的事情?!?