https://frosthead.com

Upoznajte šarene nove znanstvenike koji koriste oružje za spašavanje krastaca od razorne gljivice

Gosti hotela Valerie McKenzie mogli bi se opisati samo kao izuzetno visoko održavanje.

Povezani sadržaj

  • Te žabe u zatočeništvu suočavaju se sa grabežljivcima i chytridskim gljivicama kako bi uspjeli u divljini.
  • Špiljski zmajevi postoje - i njihovo spremanje moglo bi biti ključno za zaštitu vode za piće
  • Utrka za zaštitu žaba od smrtonosnog uzročnika dobiva mnogo potreban poticaj

Kao prvo, svaka od njih zahtijeva pojedinačne prijenosne plastične jedinice, koje se besplatno isporučuju s pregibnim pogledom na planine Collegiate Peaks iz Kolorada. Tijekom prve polovice listopada liječeni su i mukotrpno pripremljenim, bjelančevinim dnevnim obrocima, dvotjednim intenzivnim tretmanom probiotičkih kupki i dvotjednim brisom kože za analizu mikrobioma. Nažalost, McKenziejeve optužene za pamćenje nisu mogle izraziti svoju zahvalnost zbog kraljevskog postupanja.

Uostalom, biolog sa Sveučilišta u Koloradu, Boulder je vodio "hotel sa žarom".

Terenski rad koji je McKenzie završio u listopadu može potencijalno spasiti milijarde života - zasigurno živote vodozemaca, svakako, ali možda i neke ljudske živote. Nada se da bi probiotički tretmani koje je ove jeseni zajedno sa svojim timom propratili krpeljima u njezinim hotelima mogli pomoći budućim žapcima u borbi protiv smrtonosnog patogena.

Desetljećima su populaciju žaba, žaba i salamande širom svijeta uništili misteriozni gljivični patogen zvan Batrachochytrium dendrobatidis (Bd). To je problem jer su vodozemci - kojih 40 posto u svijetu prijeti neposrednom izumiranju - ključni za zdrave ekosustave. Novinarka Elizabeth Kolbert pomogla je da se ova ekološka kriza privuče pažnja javnosti u članku za New Yorker 2009., a kasnije i u njezinoj knjizi „Šesto izumiranje“ Pulitzerove nagrade.

Nisu samo ti vodozemci pod nadzorom populacije insekata i služe kao hrana većim grabežljivcima. Oni su također posebno osjetljivi na svoje okruženje, čineći ih „pokazateljskim vrstama“, odnosno životinjama čije fluktuacije u zdravlju i populaciji mogu biti iskorištene za mjerenje šireg poremećaja u okolišu i štete. Kao da to nije dovoljno loše, biologe brine i činjenica da žabe, krastače i salamanderi igraju ulogu u regulaciji populacije komaraca koji prenose razorne bolesti od Zapadnog Nila do Zika.

I s komercijalnog stajališta, „potencijalno gubimo lijekove“, kaže Reid Harris, biolog Jamesa Madisona i istraživač vodozemaca. Harris se osvrće na činjenicu da žabovi kožni izlučevi jednog dana mogu igrati ulogu u liječenju ključnih ljudskih bolesti poput HIV-a. "Izgubiti čak i jednu vrstu je neprihvatljivo, ali gledamo kako gubimo 42 posto vrsta", kaže Harris. Na nekim mjestima, dodaje, okoliš već reagira na izumiranje na nepredviđene načine. „U Panami je došlo do masovnog izumiranja, a sada vidite mnogo više algi koje rastu u potocima“, kaže on.

Experiment_BrownsCreek.jpg "Toad hoteli" za tretirane i kontrolne krastače. (Valerie McKenzie)

McKenziejev rad na istraživanjima Harris započet je prije gotovo deset godina. 2008. godine njegov je laboratorij otkrio da J. lividum, bakterija koja se prirodno nalazi na koži mnogih vrsta žaba i žaba, ima korisne učinke u borbi protiv gljivica. Činilo se da Bd drži dovoljno dugo da se imunološki sustav žaba ubaci i dovrši posao.

Harris se prvi put zatekao u J. lividumu nakon što je gledao kako okreće duboku ljubičastu boju kada je bio u laboratoriju, dok je radio s organskim kemičarom Kevinom PC Minbioleom, sada na Sveučilištu Villanova. "Kad god je neka kolonija proizvela boju, privukla je Kevinovu pažnju", kaže Harris. Htio je otkriti mehanizam koji stoji iza promjene boje.

Kako se ispostavilo, metabolit koji proizvodi tu promjenu nijanse bio je ključan: Dok su sve žabe koje je gledao na sebi imale J. lividum, samo su one koje su bile okupane u otopini J. lividuma otkrile da metabolit ima na sebi - i to su bili oni koji su preživjeli izloženost Bd-u. Sve osim jedne žabe iz kontrolne skupine uginule su.

Harris je 2010. bio uključen u terensko suđenje s J. lividiumom koje je išlo dalje. Nakon što je Reid uzgojio soj bakterija koje su urođene u kalifornijskim žabljim žabama, biolog Vance Vredenburg sa Sveučilišta San Francisco, primijenio je tretman plastičnim posudama. Žabe liječene bakterijom bile su jedine koje su preživjele godinu dana. Ali u drugoj godini pastrmka je pojela cijelu populaciju. (Pastrmka je pala za vodu za rekreativni ribolov.) Vredenburg nikada nije objavio rezultate.

McKenzie-ovi krastači hotela - projekt koji je njezin tim nazvao "Ljubičasta kiša" u znak sjećanja na Princa i odao počast bakterijskoj boji - uključivao je i kupanje 150 divljih borealnih žaba u otopini probiotika J. lividum . Započela je izoliranjem nativnog soja bakterija i demonstrirajući da ima zaštitni učinak. Izvorna komponenta bila je ključna: "Ne želimo uzeti mikrobe iz drugog dijela svijeta i uvesti ga", objašnjava ona.

U radu objavljenom u rujnu, McKenzie, Harris i nekolicina drugih istraživača pokazali su da liječenje prstenastih bobaca s lipom J. lividum nije pokazalo štetne zdravstvene učinke i povećali su vjerojatnost preživljavanja izloženosti Bd-u za 40 posto. U radu je naglašena važnost održavanja zdrave raznolikosti mikrobioma u populaciji zatočenih životinja širom svijeta, posebno zato što još uvijek ne razumijemo nebrojene uloge vezane za zdravlje koje ove bakterije igraju.

McKenzieov je tim prvobitno planirao liječiti divljake u zatočeništvu i puštati ih u divljinu, ali hladnu pukotinu ubili su iz te skupine krasta. Država Colorado zatražila je od McKenzie-ovog tima da umjesto toga radi s divljom populacijom metafora. "Osjećali su se prilično očajno", kaže McKenzie. "Na području Collegiate Peaks, borelični krastači su uspijevali i zarazili se prije nekoliko godina, kada su državni biolozi na tim mjestima počeli otkrivati ​​Bd." Borealni krastači su u Coloradu 1993. godine ugroženi u Coloradu.

Metamorphs.JPG Metamorfni krastači iz Brown's Creeka, nakon obrade i uzorkovanja, neposredno prije nego što su trebali biti pušteni nazad u močvarno područje. (Stephanie Shively)

McKenziein laboratorij još uvijek čeka da dobije podatke koji će im reći hoće li J. lividum boraviti na žaru u hotelima za krastače. Nada se da će se bakterije zaglaviti najmanje dva tjedna. "Žabe se mogu zaraziti poput pupova, ali Bd ima tendenciju da ostane na njihovim ustima", kaže McKenzie. „Širi se tijekom metamorfoze. I tijekom metamorfoze žabe se druže u gigantskim kongregacijama, tako da ako postoji jedan zaraženi pojedinac, infekcija se može brzo proširiti. "

Dodaje da "ako postoji epidemija tijekom metamorfoze, ona uništava 90 posto pojedinaca." U tim slučajevima najmlađi odrasli ljudi izumiru prije nego što ikad polože jaja. Njezin tim neće osjetiti postotak preživljavanja unutar skupine liječenja jer nisu obilježili žapce s kojima su eksperimentirali radi ponovnog zauzimanja (bilo ih je premalo da bi se to učinilo vjerojatnom). Ali ako bilo koji krastac preživi na proljeće, bit će to ogroman uspjeh.

Sljedeći je korak liječenje nekoliko stotina ili čak tisuća krasta, rekao je McKenzie i označiti one za ponovno uzimanje kako bi se bolje utvrdilo djelotvornost tretmana J. lividumom u zaštiti kukaca.

Iako su tretmani J. lividum pokazali obećavajuće borelove krastače i planinske žabe sa žutim nogama, oni nisu čarobni metak. Na primjer, one ne mogu pomoći svim vrstama žaba, kaže Matt Becker, istraživač žaba sa Smithsonian Conservation Biology Institute. Becker kaže da nije vidio uspjeh u liječenju zlatnih žaba u zatočeništvu s bakterijama. "Ljubičasta bakterija se ne želi držati na svojoj koži", kaže on.

Tu je i problem uvođenja. "Svaka žaba u svom spremniku Tupperware, to zapravo neće uspjeti", kaže Harris. Umjesto toga, kaže da znanstvenici jednog dana mogu prenijeti J. lividum ili druge probiotske tretmane putem vodenih izvora ili inokuliranjem liječenja u tlo. "Možete zamisliti scenarije u kojima povećavate okoliš", kaže on.

"Kad stignemo do populacije u kojoj je ostalo samo nekoliko uporišta i radimo ciljane tretmane, oni će se možda opaliti" ili barem preživjeti još nekoliko generacija, kaže McKenzie. "To bi im moglo pružiti priliku da nastave evoluirati i prilagoditi se patogenu." Drugim riječima, krajnji cilj nije napuniti populaciju vodozemaca u nedogled - već im kupiti vrijeme.

Upoznajte šarene nove znanstvenike koji koriste oružje za spašavanje krastaca od razorne gljivice