Биологи из Мичиганского университета впервые задокументировали широкое распространение пресловутого хитридиевого грибка у 80 видов лягушек, живущих в низинных тропических лесах перуанской Амазонки.
Читридовый грибок вызывает смертельное кожное заболевание и был связан с резким сокращением численности земноводных во всем мире за последние 40 лет, особенно в сообществах лягушек на умеренных и высокогорных высотах, где климат прохладный, в горных районах. западная часть Северной Америки, Центральная Америка, Южная Америка и восточная Австралия.
Но мало внимания уделялось роли тропических низменностей в сохранении возбудителя, потому что считалось, что такие районы слишком теплые, чтобы содержать значительное количество грибка Batrachochytrium dendrobatidis, известного как Bd.
В статье, опубликованной 16 октября в журнале PLOS ONE, исследовательская группа под руководством UM сообщает о широко распространенной инфекции Bd среди 80 видов лягушек из трех участков в низменных тропических лесах перуанской Амазонки, региона с нет задокументированных случаев сокращения численности амфибий, связанных с Bd.
«Наши результаты, показывающие высокую и широко распространенную распространенность в низинной тропической экосистеме, противоречат ожиданиям, основанным на глобальной картине патогенности Bd, которая в основном ограничена возвышенностями и более низкими температурами», - пишут авторы. «Эти результаты показывают, что низменности могут играть решающую роль в распространении и сохранении Bd во времени и пространстве».
Первым автором статьи PLOS ONE является Имани Рассел, которая работала над магистерской диссертацией на факультете экологии и эволюционной биологии Университета штата Массачусетс. По ее словам, даже у перуанских амазонских лягушек в низинах с очень высоким уровнем заражения Bd не было никаких внешних признаков болезни, обычно наблюдаемых у инфицированных лягушек на больших высотах.
Эти признаки могут включать покраснение и шелушение кожи, вялость и неспособность бежать. Кожное заболевание называется хитридиомикоз.
«Многие биологи-природоохранники думали, что им не нужно беспокоиться об этом грибке, поражающем лягушек в жарких низинах», - сказал Рассел, который сейчас является научным сотрудником в докторантуре Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.
Но теперь мы знаем, что эти равнинные лягушки могут переносить высокие уровни грибковой инфекции, не умирая и даже не выглядя больными. Это означает, что они могут служить большим резервуаром болезней для будущих грибковых инфекций во многих популяциях лягушек в Перу.
"Эти знания могут помочь биологам-природоохранникам лучше адаптировать свои стратегии управления, чтобы замедлить сокращение популяции лягушек во всем мире."
Лягушки были собраны и взяты мазки на трех перуанских участках Амазонки во время экспедиций под руководством UM в 2016 и 2017 годах. Исследователи взяли образцы на двух равнинных участках: биологической станции Лос-Амигос (891 фут над уровнем моря) и Мадре-Сельва. Биологическая станция (330 футов над уровнем моря). Они также собирали лягушек на биологической станции Вилла-Кармен, расположенной в предгорьях на высоте до 2805 футов.
Всего было собрано 324 лягушки. Несмотря на отсутствие клинических признаков инфекции в полевых условиях, исследователи обнаружили, что от 24% до 46% людей были инфицированы Bd на участок, при этом на одну лягушку приходилось до 105 000 грибковых спор. Инфекционные нагрузки свыше 10 000 спор иногда называют гиперинфекциями, и считалось, что они с наибольшей вероятностью могут вызвать вредные последствия для лягушек и привести к сокращению популяции.
ДНК из образцов кожных мазков была секвенирована, что обеспечило первый генетический анализ типов штаммов Bd из Перу. Это показало, что перуанские лягушки были инфицированы штаммами глобальной пандемической линии Bd. Bd-GPL - наиболее вирулентная и широко распространенная форма патогена, зарегистрированная на всех континентах, где встречаются амфибии.
Исследователи искали факторы, которые могли бы объяснить наблюдаемые ими уровни заражения.
"Мы ожидали обнаружить, что определенная группа или вид лягушек были значительно более заражены, чем остальные, или что в нашем более прохладном месте было значительно больше Bd и более высоких инфекций. Но это было не так", сказала старший автор исследования Элисон Дэвис Рабоски, которая была со-консультантом Рассела по факультету в UM.
«Мы не обнаружили заметной связи между тем, какие виды были заражены, в каких типах окружающей среды они жили и насколько высоки их инфекционные нагрузки», - сказал Дэвис Рабоски, доцент кафедры экологии и эволюционной биологии Университета штата Массачусетс.. «Казалось, что Читрид был повсюду».
Исследователи заявили, что их результаты должны быть особенно ценны для исследователей, которые работают с моделями риска заболеваний, чтобы предсказать, где наиболее вероятны вспышки.
Один из больших остающихся вопросов, возникающих в связи с этим исследованием, заключается в том, задокументировали ли авторы новый набор инфекций, которые недавно проникли в Амазонию, или давние инфекции, которые до сих пор просто игнорировались, потому что исследователи не ожидали увидеть высокие уровни хитридиевого грибка в низинах.
«Эти результаты заставляют нас пересмотреть предположение, лежащее в основе моделей, которые предсказывали, что Амазонка будет холодным местом для Bd», - сказал соавтор исследования Тимоти Джеймс, миколог и доцент кафедры экологии UM. и эволюционная биология.
"Очевидно, что эти модели не учитывают какой-то фактор, уникальный для этой экосистемы, который нам необходимо дополнительно изучить. В качестве альтернативы - и это может вызвать тревогу, если это так - Bd может быстро развиваться in situ, чтобы выдерживать эта экстремальная ниша."