По всему миру бушует пандемия. Нет, не COVID, другой. В течение десятилетий жестокая грибковая инфекция уничтожала земноводных по всему миру.
«Мы называем это панзоотикой», - сказала Андреа Адамс, ассистент научного сотрудника Института исследования Земли в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре. «Это как пандемия, только с животными».
Ученые усердно работают над изучением происхождения, траектории, генетики и воздействия болезни, чтобы защитить уязвимое и ценное биоразнообразие. Биологи из Южной и Нижней Калифорнии опубликовали первое крупное и наиболее полное исследование болезни амфибий хитридиомикоза в средиземноморском регионе Нижней Калифорнии. Их результаты, опубликованные в Global Ecology and Conservation, показывают, что болезнь более распространена на полуострове, чем в аналогичных районах Южной Калифорнии.
«Вопреки тому, что мы ожидали, - сказал Адамс, ведущий автор, - то, что происходит в Нижней Калифорнии, сильно отличается от того, что происходит с хитридиевыми грибами в Южной Калифорнии, где виды почти не отличаются., и среда очень похожа."
Читриды образуют большую группу преимущественно почвенных грибов. Они довольно распространены и, как правило, не представляют никакого вреда. Однако два вида эволюционировали, чтобы заразить кожу земноводных. У сильно зараженных животных кожа реагирует утолщением.
У этого есть и обратная сторона. «Вы, наверное, слышали, как лягушки пьют через кожу», - сказал Адамс. Это так. Они также обмениваются солями и минералами через кожу. Поэтому, когда их кожа утолщается, это может быть смертным приговором для многих людей.
Команда хотела узнать, какие экологические и биологические факторы влияют на заражение хитридом в Нижней Калифорнии, особенно на разных высотах. К сожалению, в средиземноморском регионе Нижней Калифорнии было проведено мало исследований по этой теме. «Мы знали, что хитрид присутствует, но не знали, как он влияет на разные виды или какие переменные имеют наибольшее значение», - говорит соавтор Анни Перальта-Гарсия, директор Conservación de Fauna del Noroeste, некоммерческой организации, занимающейся исследованиями и исследованиями. сохранения в Нижней Калифорнии, особенно для менее харизматичных видов.
Вместе с профессором Калифорнийского университета в Санта-Барбаре Чери Бриггс Адамс объединился с группой Перальта-Гарсия и Карлосом А. Флорес-Лопесом, исследователем из Автономного университета Нижней Калифорнии, чтобы провести исследование болезни в местных лягушки. Ученые собирали образцы ежеквартально с ноября 2015 года по октябрь 2016 года. Они посетили три участка в Нижней Калифорнии, каждый на разной высоте. Самый низкий - многолетний ручей примерно в 12 милях к югу от Энсенады. Горячие источники этого района делают его популярным местом отдыха. Самое среднее место находится на высоте около 2000 футов в предгорьях Сьерра-Сан-Педро-Мартир, горного хребта в северной Нижней Калифорнии.
Наконец, команда обследовала горный луг высотой 6700 футов в Национальном парке Сьерра-де-Сан-Педро-Мартир, где, несмотря на некоторое воздействие домашнего скота, местные земноводные все еще процветают.
Мексиканская команда проводила по 2-3 дня в каждом месте, отлавливая животных ночью. Они взяли мазок с кожи лягушек, чтобы собрать образцы грибка, а затем выпустили их обратно в дикую природу. В целом, они собрали достаточно данных, чтобы проанализировать распространенность и нагрузку болезней у четырех видов, включая находящуюся под угрозой исчезновения калифорнийскую красноногую лягушку и инвазивную американскую лягушку-бык..
«Мы обнаружили, что, когда речь идет о хитридиозной инфекции, самое важное - это то, где вы живете и кто вы», - сказал Адамс. Другими словами, высота и виды. Инфекции, вызванные хитридом, были более распространены и более интенсивны на возвышенностях, где более прохладная и влажная среда обеспечивает идеальные условия для грибка.
Некоторые виды также более восприимчивы к инфекции, чем другие. Например, калифорнийская красноногая лягушка была среди наиболее зараженных, с самой высокой наблюдаемой интенсивностью заражения и распространенностью по сравнению с другими видами.
Команда обнаружила, что хитрид был гораздо более распространен в Нижней Калифорнии, где у 68% обследованных животных был грибок, по сравнению с 15% в Южной Калифорнии, как наблюдалось в предыдущем исследовании.
Разница была особенно разительна для калифорнийских красноногих лягушек. В другом исследовании в Южной Калифорнии было инфицировано только 30% видов. «В Нижней Калифорнии мы обнаружили, что 99% калифорнийских красноногих лягушек на самых высокогорных участках были инфицированы», - заметил Адамс..
Мало того, что болезнь была более распространенной, зараженные животные также несли более высокую нагрузку патогенов в Нижней Калифорнии. Команде было любопытно, когда грибок впервые появился в Нижней Калифорнии. Если бы он появился недавно, это могло бы помочь объяснить высокую интенсивность заражения по сравнению с Южной Калифорнией. «Когда грибок впервые попадает в какое-то место, он может вызвать гибель и снижение числа восприимчивых видов», - объяснил Адамс..
К счастью, в Музее естественной истории Сан-Диего есть множество образцов земноводных из Нижней Калифорнии, которые команда использовала для расследования истории появления хитрида. Ученые обнаружили грибок в образцах, собранных еще в 1932 году. Предыдущее исследование показало, что самая ранняя запись об обнаружении хитрида в Нижней Калифорнии относится к 1926 году.
Для сравнения, первая запись о грибке в Южной Калифорнии была обнаружена в образцах из округа Лос-Анджелес в 1915 году. Это имеет определенный смысл, поскольку инвазивные виды часто прибывают в порты въезда, а затем расходятся по ландшафту. Объединенные порты Лос-Анджелеса и Лонг-Бич являются крупнейшими на западном побережье.
Итак, если хитрид был в обоих местах - Нижней Калифорнии и Южной Калифорнии - примерно одинаковое количество времени, чем можно объяснить обнаруженные командой различия?
Как и вирус SARS-CoV-2, хитридиевый гриб со временем эволюционировал. По мере того как грибок мутирует и адаптируется, в разных местах могут появиться более вирулентные или инфекционные штаммы.
Понимание того, что происходит, потребует долгосрочного мониторинга, отслеживания отдельных лиц с течением времени и установления исходных показателей. «Эти данные помогают нам определить приоритетные места, которые нуждаются в природоохранных мероприятиях», - сказал Перальта-Гарсия. «Например, La Grulla, наш самый высокогорный участок, необходимо продолжать контролировать на наличие болезней». Группа продолжает работу по отбору проб и реабилитации, хотя для тестирования образцов потребуется больше средств.
«Сейчас наша главная цель - увеличить популяцию калифорнийских красноногих лягушек в Нижней Калифорнии и Южной Калифорнии», - сказал Перальта-Гарсия. Им удалось повторно ввести яйца, в которых отсутствует кератин, поэтому они не восприимчивы к грибку, в исторические места в Калифорнии. Это означает, что яйца не могут переносить грибок с одного места на другое.
Адамс делает аналогичную работу в Соединенных Штатах. «Энни и я на самом деле делаем очень похожие вещи», - сказала она. «Мы оба работаем над тем, чтобы найти наилучшие способы вернуть этих лягушек туда, откуда они исчезли, и мы многому учимся друг у друга».
Читрид всегда участвует в обсуждении, добавила она. «Мы все еще можем двигаться вперед в вопросах хитрида и мониторинге хитрида, одновременно пытаясь исправить исчезновение видов».