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兩棲動物減少問題

自1980年代以來，世界各地的兩棲動物種群都面臨數量減少的問題，包括局部大規模滅絕，被認為是對全球生物多樣性最嚴重的威脅之一。

哥斯達黎加蒙泰韋爾德的金蟾蜍是兩棲動物種群數量減少的第一批受害者之一。它們的種群數量在從前相當充沛，然而它們最後一次出現是在1989年。

儘管科學家早在1950年代就開始觀察到幾種歐洲兩棲動物物種數量的減少，但直到1980年代人們才意識到這一現象是個全球性問題，並隨後將其歸類為現代大規模滅絕。到1993年，分布在五大洲的500多種青蛙和蠑螈數量均在減少。2007年一篇研究[1][2]表明蛙壺菌的重新出現可能是兩棲動物種群數量總體下降的主要原因，而2018年一篇發表在《科學》上的論文證實了這一點。[3]

該減少的幾個次要原因包括其他疾病、棲息地破壞和改變、開發、污染、農藥的使用、引進物種以及紫外線B輻射。然而，人們對兩棲動物數量減少的許多原因仍知之甚少，因此該主題目前是許多正在進行的研究的主題。基於滅絕率的計算表明，目前兩棲動物的滅絕率可能是背景滅絕率的211倍，如果將瀕臨滅絕的物種也包括在內，估計會達到25,000至45,000倍。[4]

背景

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亞特蘭大植物園（英語：Atlanta Botanical Garden）中的一隻成年雄性巴拿馬樹蛙，該物種在其原生棲息地受到蛙壺菌的破壞。它是該物種中最後一個已知的倖存成員，隨着它於2016年9月28日死亡，該物種被認為已經滅絕。[5][6]

在過去的三十年中，世界範圍內的兩棲動物（包括青蛙、蟾蜍、蠑螈和蚓螈）種群數量均出現下降。在2004年，首次全球兩棲動物種群評估——全球兩棲動物評估——的結果公布。研究發現，32%的物種在全球範圍內受到威脅，至少43%的物種正在經歷某種形式的種群減少，自1980年以來，有9至122個物種已經滅絕。[7]截至2010年 (2010-Missing required parameter 1=month!)，包含全球兩棲動物評估並持續更新的IUCN紅色名錄將650種兩棲動物列為「極危物種」，35種列為「滅絕」。[8]儘管這些物種面臨着高風險，但最近的證據表明，公眾對這個問題和其他環境問題越來越漠不關心，這給自然資源保護主義者和環境工作者帶來了嚴重的困擾。[9]

棲息地喪失、疾病和氣候變化被認為是近年來兩棲動物種群數量急劇下降的原因。[10]美國西部、中美洲、南美洲、澳大利亞東部和斐濟的滅絕狀況尤其嚴重（儘管世界範圍內都出現了兩棲動物滅絕的案例）。雖然人類活動導致世界大部分生物多樣性喪失，但兩棲動物似乎比其他類別的生物遭受更大的影響。由於兩棲動物通常有兩個階段的生命周期，即水生（幼體）和陸生（成體）階段，因此它們對陸地和水生環境影響都很敏感。由於它們的皮膚具有高度滲透性，因此它們可能比鳥類或哺乳動物等其他生物更容易受到環境中毒素的影響。[11]許多科學家認為，兩棲動物就像「煤礦裡的金絲雀（英語：Sentinel species）」，它們的種群和物種的減少表明其他動植物群很快就會面臨危險。[11]

兩棲動物數量的下降在1980年代末首次得到廣泛認識。當時眾多兩棲爬行動物學家報告稱，他們注意到全球兩棲動物數量的下降。[12]在這些物種中，哥斯達黎加蒙泰韋爾德特有的金蟾蜍最為突出。它一直是科學研究的主題，直到1987年種群數量突然銳減，到1989年完全消失。[13]由於這些物種位於原始的蒙泰韋爾德雲霧森林保護區，並且這些滅絕與當地人類活動無關，因此引起了生物學家的特別關注。[14]

初始懷疑

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當兩棲動物數量減少在1980年代末首次作為保護問題提出時，一些科學家仍然不相信該問題的現實性和嚴重性。[15]。然而，自從最初的懷疑以來，生物學家已經達成共識，認為兩棲動物種群數量的減少對生物多樣性構成了真正且嚴重的威脅。[7]這一共識是隨着監測兩棲動物種群的研究數量的增加、對缺乏明顯原因的原始地點的大規模死亡的直接觀察以及兩棲動物種群數量下降實際上是全球性的等認識而出現的。[16]

棲息地破壞

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棲息地的改變或破壞是影響全世界兩棲動物物種的最引人注目的問題之一。這是因為兩棲動物通常需要水生和陸地棲息地才能生存，因此對任一棲息地的威脅都會影響其種群數量。因此，兩棲動物可能比只需要一種棲息地類型的生物更容易受到棲息地改變的影響。大規模的氣候變化可能會進一步改變水生棲息地，阻止兩棲動物完全產卵。[17]當棲息地因棲息地改變而被隔離時，例如當一小片森林完全被農田包圍時，就會發生棲息地破碎化。在這些碎片中生存的小種群往往容易因為環境的微小波動而發生近親繁殖、遺傳漂變或滅絕。[18]外來捕食者和競爭者也會影響兩棲動物在其棲息地的生存能力。由於休閒釣魚而放養非本地魚類鱒魚，通常棲息在內華達山脈湖泊的黃腿山蛙數量有所下降。正在發育的蝌蚪和青蛙大量被捕食。這種對青蛙三年變態的干擾正在導致整個生態系統的衰退。[19]

有證據表明化學污染物會導致青蛙發育畸形（多餘的四肢或畸形的眼睛）。[20][21]污染物對青蛙有不同的影響。有些會改變中樞神經系統；有些則導致激素的產生和分泌中斷。實驗研究還表明，接觸常用除草劑如草甘膦（商品名農達）或殺蟲劑如馬拉硫磷或甲萘威會大大增加蝌蚪的死亡率。[22]其他研究表明，兩棲動物的陸生成年階段也容易受到農達中非活性成分的影響，特別是POEA（英語：Polyethoxylated_tallow_amine）（一種表面活性劑）。[23]儘管某些種類的青蛙的性別逆轉也會在原始環境中自然發生，但某些類雌激素污染物可以強制誘發這些變化。[24]瑞典烏普薩拉大學實驗室進行的一項研究表明，在歐洲和美國，暴露於天然水體中存在的類雌激素污染物水平的青蛙中，超過50%都變成了雌性。即使接觸最弱濃度的雌激素，蝌蚪變成雌性的可能性也會增加兩倍，而接受最重劑量的對照組幾乎所有蝌蚪都變成雌性。[25]雖然大多數農藥的影響可能是局部的，並且僅限於農業附近的地區，但美國西部內華達山脈的證據表明，農藥正在長距離進入原始地區，包括加利福尼亞州的優勝美地國家公園。[26]

氣候變化

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一些證據表明，臭氧可能是導致全球兩棲動物數量減少的一個因素[27]，與許多其他生物一樣，由平流層的臭氧層破壞和其他因素導致的紫外線B（UVB）輻射增加可能會損害兩棲動物的DNA，尤其是它們的卵。[28][29]。研究人員對三打以上的兩棲動物進行了研究，來自北美、歐洲和澳大利亞的作者在同行評審期刊上發表了40多篇出版物，報告了其嚴重影響。用於確定紫外線B對卵階段影響的實驗封閉方法受到了批評；例如，卵塊被放置在比自然產卵典型地點的水深淺得多的地方。雖然紫外線B輻射是兩棲動物的重要應激源，[30]但它對卵階段的影響可能被誇大了。[31]

人為氣候變化可能對兩棲動物的減少產生了重大影響。例如，在蒙泰韋爾德雲霧森林，一系列異常溫暖的年份導致金蟾蜍等兩棲動物大規模消失[32]。儘管滅絕的直接原因是蛙壺菌，但氣候變化也在滅絕中發揮了關鍵作用。研究人員將這種微妙的聯繫納入了他們的包容性氣候相關流行病假說中，該假說承認氣候變化是哥斯達黎加和其他地方兩棲動物滅絕的關鍵因素。[33]新的證據表明，全球變暖也能夠直接削弱蟾蜍的身體狀況和生存能力。[34]此外，這種現象常常與地貌改變、污染和物種入侵相結合，導致兩棲動物滅絕。[35]

疾病

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許多微生物與兩棲動物的大規模死亡或數量下降有關，包括嗜水氣單胞菌（英語：Aeromonas hydrophila）、蛙病毒（英語：Ranavirus）和蛙壺菌。目前尚不完全清楚為什麼這些微生物引發的疾病突然開始影響兩棲動物種群，但一些證據表明這些微生物可能是由人類傳播的，或者與其他環境因素結合時可能更具毒性。[36]

 
被吸蟲包囊感染的具有多餘肢體的太平洋樹蛙（Pseudacris regilla），來自俄勒岡州德舒特縣拉派恩，1998-9。這種「I類」畸形（多肢症）被認為是由吸蟲包囊感染引起的。軟骨被染成藍色，鈣化骨頭被染成紅色。

有大量證據表明，寄生吸蟲導致了一些地區兩棲動物的發育異常和種群數量下降[37]。一項研究表明，農業和牧場活動中使用的高濃度營養物質會加劇寄生蟲感染，導致北美各地池塘和湖泊的青蛙畸形。研究表明，氮和磷含量的增加會導致吸蟲數量急劇增加，而這些寄生蟲隨後會在蝌蚪發育中的四肢中形成包囊，導致四肢缺失、多肢和其他嚴重畸形，包括多出第五、六肢甚至沒有肢。 [38]

保護措施

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對兩棲動物數量下降報告的第一個回應是於1990年成立了兩棲動物種群數量減少特別工作組（DAPTF）。DAPTF領導了加強兩棲動物數量監測的工作，以確定問題的嚴重程度，並成立了工作組來研究不同的問題。[39][40]

這項研究的大部分內容都用於第一份全球兩棲動物評估的製作中，該評估於2004年發布，根據IUCN紅色名錄標準評估了每種已知的兩棲動物物種。研究發現，大約三分之一的兩棲動物物種面臨滅絕的威脅。[41]由於這些令人震驚的發現，2005年召開了兩棲動物保護峰會，因為人們認為「在不設計和推動應對這一全球危機的情況下記錄兩棲動物的減少和滅絕在道德上是不負責任的」。[42]

兩棲動物保護峰會的成果包括第一個兩棲動物保護行動計劃（ACAP）[42]，以及將DAPTF和全球兩棲動物專家組合併為IUCN SSC兩棲動物專家組（ASG）[39]。ACAP擔心時間和能力不足，建議立即將所有相關物種納入異地育種計劃（英語：Breeding program）。[43]2007年2月16日，世界各地的科學家齊聚美國亞特蘭大，成立了一個名為兩棲動物方舟計劃（英語：Amphibian Ark）的組織，通過啟動圈養繁殖（英語：Captive breeding）計劃，幫助拯救6,000多種兩棲動物免遭滅絕。[44]總體而言，從2007年到2019年的行動呼籲，育種計劃數量增加了57%，以及增加了77個物種。[43]

一個關鍵問題是如何為兩棲動物設計保護區，為其生存提供合適的條件。由於兩棲動物近親繁殖，通過利用保護區進行的保護工作通常是解決種群數量減少和滅絕問題的臨時解決方案。[45]對當地人民進行保護兩棲動物的教育也相當重要，同時也要制定地方保護立法並限制有毒化學品的使用，包括在敏感的兩棲動物地區使用一些化肥和殺蟲劑。[46]

參見

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參考資料

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