全世界有逾1400種蝙蝠,而許多研究顯示菊頭蝠身上帶有多種冠狀病毒,甚至如今仍在肆虐的冠病疫情也可能源於菊頭蝠。與此同時,最新的一項研究表明,東南亞有數十種身份不明的蝙蝠物種,並且可能攜帶新的病毒。
自冠狀病毒(SARS-CoV-2)於2019年在中國武漢肆虐進而在全球爆發疫情以來,蝙蝠這種唯一真正會飛行的哺乳動物,便再度成為媒體和公眾的討論焦點。
這是因為蝙蝠冠狀病毒在所有已知冠狀病毒中,與導致嚴重急性呼吸系統綜合症(SARS)的冠狀病毒具有最高的基因組序列同一性,以致蝙蝠被視為傳染冠狀病毒的禍源。然而,冠狀病毒是直接從蝙蝠身上還是通過中間宿主出現卻至今仍然難以捉摸。
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在全世界逾1400種蝙蝠中,菊頭蝠(學名Rhinolophidae)被認為是許多人畜共患病毒──從動物跳到人身上──的儲存庫,包括引起嚴重急性呼吸系統綜合症及冠狀病毒的病毒的近親。
3月29日發表在《生態學與進化前沿》雜誌的一項基因組分析報告表明,在東南亞可能有幾十個未知的馬蹄形蝙蝠物種。──就如中國武漢病毒學研究所新發傳染病研究中心主任主任石正麗所說,正確識別蝙蝠物種可能有助於確定具有人畜共患疾病高風險的地理熱點地區,這項工作非常的重要。
研究報告的共同作者,也是香港大學的生物保護學家愛麗絲.休斯說,更好地識別未知的蝙蝠物種也是對尋找冠狀病毒的起源的支持,可以縮小尋找可能藏有該病毒近親的蝙蝠的範圍。
冠狀病毒的已知最接近的親屬,已經在中國西南部雲南省的中華菊頭蝠(Rhinolophus affinis)和老撾的三種馬蹄形蝙蝠中被發現。
菊頭蝠包括6個亞屬共約100種,廣泛分佈於非洲、亞洲和澳洲的熱帶及亞熱帶地區,在歐洲也有分佈。菊頭蝠屬於中小型的小蝙蝠,毛色為紅棕色、橘紅色或黑色,因其有助於回聲定位馬蹄鐵狀的鼻葉,也被稱為馬蹄蝠(Horseshoe bats)。
之前很多研究顯示菊頭蝠身上帶有多種SARS相關的冠狀病毒,可能為其自然宿主,造成嚴重急性呼吸系統綜合症疫情及冠病疫情的冠狀病毒,很可能皆是源於菊頭蝠的病毒。
因此,愛麗絲希望能更好地瞭解東南亞蝙蝠的多樣性,並找到識別它們的標準化方法。
她和團隊於2015年至2020年期間在中國南部和東南亞捕捉蝙蝠,然後對蝙蝠的翅膀及鼻葉進行測量與拍照。
根據愛麗絲的描述,這些蝙蝠鼻子周圍有一組古怪的組織;除了記錄它們的回聲定位呼叫,他們還從蝙蝠的翅膀上收集了一小塊組織來提取遺傳數據。
為了繪製蝙蝠的遺傳多樣性,愛麗絲領導的研究小組使用了所捕獲的205只蝙蝠的線粒體脫氧核糖核酸(mitochondrial DNA/mtDNA)序列,以及來自在線數據庫的另外655個序列──來自11種菊頭蝠科蝙蝠。
線粒體脫氧核糖核酸指一些位於粒線體內的脫氧核糖核酸,與一般位於細胞核內的脫氧核糖核酸有不同的演化起源,可能是源自早期細菌。現存生物體中絕大多數作用於粒線體的蛋白質,雖然是由細胞核脫氧核糖核酸所製造,但這些基因中有一些可能是源於細菌,並於演化過程中轉移到細胞核中,稱為核內粒線體片段。
一般來說,兩隻蝙蝠的基因組之間的差異越大,它們就越有可能代表基因上不同的群體,從而代表不同的物種。
研究人員發現,這11個菊頭蝠物種中的每一個可能實際上都是多個物種,可能包括整個樣本中的幾十個隱藏物種。隱藏或“隱蔽的”物種,是指那些看起來屬於同一物種但實際上在基因上是不同的物種;例如中華菊頭蝠的遺傳多樣性表明,該群體可能是六個獨立的物種。總的來說,他們估計亞洲約有40%的物種還沒有被正式描述。
菊頭蝠科蝙蝠是複雜群體
不過,紐約市美國自然歷史博物館的館長南希.西蒙斯說,有關研究得出的結果是一個令人清醒的數字,但並不十分令人驚訝。她說,菊頭蝠是一個複雜的群體,對這些動物的取樣也很有限。
她表示,依靠線粒體脫氧核糖核酸可能意味著隱藏物種的數量被高估了,因為線粒體脫氧核糖核酸繼承自母親,所以可能會丟失重要的遺傳信息。這項研究可能會促使中國南部和東南亞地區爆發對新蝙蝠物種命名的研究。
研究東南亞地區蝙蝠的加拿大渥太華環境與氣候變化局的生物學家查爾斯.弗朗西斯說,這些發現證實了其他的遺傳學研究,表明在東南亞有許多隱蔽的物種。但這些估計僅是基於少量的樣本。
查爾斯的團隊利用形態學及聲學數據對在中國南部和越南發現的190只蝙蝠做了更詳細的分析,得到的結果支持了他們的發現,即許多物種在這些地區還沒有被識別。南希說,這項研究為“在劃定物種時使用多條證據線”提供了有力的論據。
查爾斯說,她的團隊還發現,蝙蝠鼻孔上方的一瓣稱為鼻骨的組織,可以用來識別物種,並不需要基因數據。
對此,布達佩斯匈牙利自然歷史博物館的分類學家加博爾.克索爾巴說,這意味著無需進行侵入性的形態學研究或昂貴的脫氧核糖核酸分析就可以識別隱藏的物種。