Доступность домашнего скота в качестве источника пищи для летучих мышей-вампиров влияет на их иммунный ответ и заражение бактериальными патогенами, согласно новой статье в Philosophical Transactions of the Royal Society B. Поскольку разведение крупного рогатого скота распространено в районах, где обитают летучие мыши, полученные данные имеют значение как для здоровья людей, так и для животных.
В исследовании изучается, как наличие домашнего скота в качестве источника пищи влияет на иммунитет летучих мышей, риск заражения и воспроизводство, от микроскопических до ландшафтных масштабов. Его возглавил докторант Школы экологии Одум Университета Джорджии Дэниел Беккер, а в соавторстве с ним выступила международная группа исследователей, в которую входили преподаватели Школы Одум Соня Альтизер и Дэниел Стрейкер. Статья является частью специального тематического выпуска под редакцией Беккера, Альтизера и их коллег, посвященного сложным способам, которыми пища человека влияет на инфекционные заболевания в дикой природе.
«В этом исследовании мы изучили несколько способов, которыми пища, предоставленная людьми, может повлиять на заражение летучих мышей-вампиров», - сказал Беккер, который в настоящее время является научным сотрудником в Университете штата Монтана. «Если мы хотим понять, как дополнительное питание или изменения в землепользовании влияют на риск заболевания, важно количественно оценить различные процессы, такие как размер популяции, иммунитет и пищевое поведение».
Будь то преднамеренный, как в случае с кормушками для птиц на заднем дворе, или непреднамеренный, например, когда сельское хозяйство перемещается в районы, где обитают дикие животные, доступ к предоставленным человеком источникам пищи может повлиять как на дикую природу, так и на здоровье населения.
В некоторых случаях легкий доступ к обильной пище означает, что дикие животные получают пользу от улучшенного питания и снижения стресса, что позволяет им лучше бороться с инфекцией. В других случаях уровень заражения может возрасти, например, когда дополнительная пища увеличивает скорость воспроизводства диких животных; в результате увеличение численности населения может способствовать распространению некоторых болезней. Легкодоступные источники пищи могут также объединять виды животных, которые в противном случае не взаимодействовали бы друг с другом, позволяя патогенам переходить от одного вида к другому, в том числе к людям.
В более ранней работе по этой теме Беккера и эколога UGA Ричарда Холла использовались модели компьютерного моделирования, чтобы показать, что распространение патогенов сильно зависит от того, как дополнительное питание влияет на иммунитет хозяина. В новом исследовании Беккер и его соавторы изучили эту идею в реальной животной системе. Они провели четырехлетнее полевое исследование колоний летучих мышей-вампиров в Перу и Белизе на участках, варьирующихся от относительно нетронутых лесов с небольшой добычей летучих мышей-вампиров до интенсивного разведения крупного рогатого скота, которое давало летучим мышам-вампирам достаточно пищи.
Они рассмотрели, различается ли иммунный ответ из-за доступности домашнего скота в качестве источника пищи, и предсказывают ли эти изменения риск заражения двумя видами бактерий, распространенных у летучих мышей, бартонеллой и гемоплазмами.
Беккер и его коллеги собрали образцы волос и крови у сотен летучих мышей и записали возраст, пол и репродуктивное состояние каждой летучей мыши, пометив каждую особь уникальным идентификатором, прежде чем выпустить ее обратно в дикую природу.
Анализ стабильных изотопов образцов волос летучих мышей показал, что летучие мыши во всех районах питались домашним скотом - даже в густо засаженных деревьями местах обитания, где несколько фермеров, ведущих натуральное хозяйство, могли выращивать только свиней или несколько цыплят, сказал Беккер. «Они будут искать их, потому что это такой простой источник пищи», - сказал он.
Но численность домашнего скота была связана со значительными различиями в воспроизводстве летучих мышей, иммунитете и уровне заражения.
В районах с большим количеством скота было больше репродуктивных летучих мышей и больше самцов летучих мышей. Предыдущие исследования показали, что при хорошем материнском состоянии рождается больше самцов летучих мышей, что вполне ожидаемо при наличии большого количества пищи, а также потому, что самцы летучих мышей из других регионов могут иммигрировать в такие места..
«Летучие мыши-вампиры в местах обитания с низким и высоким содержанием скота имеют очень разные иммунные профили», - сказал Беккер. «Летучие мыши-вампиры в местах с высоким поголовьем действительно показали, что иммунные данные смещены в сторону врожденного иммунитета, но летучие мыши-вампиры в районах с низким поголовьем вкладывают больше средств в адаптивный иммунный ответ».
Врожденный иммунитет состоит из клеток, которые всегда готовы бороться с инфекцией. Адаптивный иммунитет активируется, когда патогены нарушают врожденную иммунную защиту.
У летучих мышей из районов с большим количеством скота также был более низкий уровень заражения патогенами, особенно в случае бартонеллы, которая, вероятно, передается насекомыми, такими как летучие мыши или блохи.
«Вы можете не ожидать, что на передачу патогена, переносимого насекомыми, повлияет провизия, потому что не совсем ясно, как наличие большего количества пищи повлияет на контакт между летучими мышами», - сказал Беккер.«В таком случае, если летучие мыши лучше справляются с инфекцией, это может объяснить, почему у летучих мышей в районах с высокой плотностью скота риск заражения ниже».
Поскольку считается, что гемоплазмы передаются напрямую от летучих мышей к летучим мышам, более плотные колонии - результат увеличения иммиграции и размножения в районах с большим количеством скота - могут увеличить частоту контактов, достаточную для частичного преодоления усиленного врожденного иммунитета летучих мышей, сказал он..
Результаты исследования имеют значение для здоровья животных и человека. Поскольку адаптивный иммунитет может играть более важную роль в борьбе с вирусами, чем врожденный иммунитет, летучие мыши в районах с высоким содержанием скота могут быть более восприимчивы к таким вирусам, как бешенство и грипп, которые могут передаваться домашним животным и людям. А виды деятельности, в результате которых летучие мыши находятся рядом с домашним скотом и людьми, повышают риск межвидовой передачи патогенов.
Беккер сказал, что важно отметить, что данные его команды показывают, что существует разница между натуральным сельским хозяйством и крупным животноводством.
«Мы определенно не пытаемся предложить людям в этих регионах избавиться от всех своих кур или небольшого количества другого домашнего скота», - сказал он. «Когда вы начинаете расчищать обширные участки леса, это, вероятно, является большой движущей силой того, что здесь происходит, потому что тогда вы истощаете естественную пищу летучих мышей и заменяете ее этим новым источником пищи, и это имеет все эти индивидуальные и популяционные уровни. последствия для летучих мышей."