Истории о массовых отравлениях домашнего скота из-за токсичных трав попали в заголовки, особенно за границей. Экологи животных изучили, таится ли эта опасность и на немецких пастбищах.
"Опасные пастбища: смертельно опасная трава подвергает лошадей опасности" - Такие страшные предупреждения на веб-сайтах владельцев и любителей лошадей могут заставить людей увидеть окружающую среду в совершенно новом свете. Потому что то, что они когда-то считали воплощением первозданной природы, зеленые луга с травой, мягко покачивающейся на ветру, на самом деле является домом для многочисленных ядовитых веществ, которые могут быть смертельными для лошадей, крупного рогатого скота и овец.
Ученые из отдела экологии животных и тропической биологии Вюрцбургского университета объединились с исследователями из США, чтобы выяснить, верно ли это и для Германии. Для этого аспирантка Вероника Викук и ее наставник профессор Йохен Краус проанализировали токсичность 13 видов трав в трех регионах Германии. Их результаты, опубликованные в журнале Applied and Environmental Microbiology, показывают, что токсичные вещества также обнаружены в немецких травах. Однако риск массового отравления пасущихся животных невелик. И риск можно еще больше снизить, приняв некоторые простые меры.
Грибы производят токсины
Строго говоря, опасность для жизни лошадей и других пасущихся животных представляет не сама трава: «Травяные виды могут образовывать симбиоз с эндофитами грибов рода Epichloë. Эти грибы способны продуцировать так называемые алкалоиды. которые могут быть ядовиты для выпаса скота», - описывает проблему Вероника Викук. Эндофиты - это грибы, живущие внутри растения и обычно незаметные снаружи. Оба партнера выигрывают от симбиотических отношений: трава-хозяин обеспечивает питательные вещества для эндофита, а эндофит помогает защитить растение от засухи и вредителей. Когда опасность неизбежна, кормовая трава может побудить грибок увеличить выработку токсина, чтобы животные не съели растение.
«Мы узнали об этом симбиозе в основном из случаев отравления пасущегося скота, такого как овцы или крупный рогатый скот, в Новой Зеландии, Австралии и Северной Америке», - объясняет Йохен Краус. Считается, что около 100 000 животных погибли из-за ядовитых трав в Австралии в 2002 году; ежегодные затраты фермеров оцениваются в два миллиарда долларов. Но не все считают грибок угрозой. Селекционеры газонных трав приветствуют симбиоз определенных сортов газонов и особых грибов, потому что это повышает стрессоустойчивость и повышает урожайность. По этой причине некоторые семена трав преднамеренно заражают особыми эндофитами.
Токсины обнаружены в пяти видах злаков
В Европе сообщения о таких случаях отравления пастбищного скота до сих пор были редкостью», - говорит Вероника Викук, добавляя, что ранее мало что было известно об уровне заражения различными видами трав в Германии и типах токсинов. Это изменилось в исследовании, опубликованном международной группой исследователей. Впервые в нем представлен всесторонний обзор уровня инфицирования и производства алкалоидов в травах, инфицированных эпихлоэ в Германии. Исследование показало, что пять из 13 видов трав заражены различными грибами Epichloë. Они производят вещества, ядовитые для насекомых и позвоночных. Исследователи все еще выясняют, насколько высоки концентрации токсинов и опасны ли они уже для жизни животных.
В своем исследовании международная группа исследователей определила наличие или отсутствие различных генов, необходимых для производства алкалоидов. Впоследствии они проанализировали, какие токсины на самом деле производятся в лаборатории, чтобы оценить потенциальную токсичность. Они считают, что этот метод хорошо подходит для оценки состояния эндофитов на пастбищах и регулярной проверки, чтобы избежать отравления скота в будущем.
Большее разнообразие снижает риск
В одном аспекте, однако, Викук и Краус дают полную ясность: «Мы смогли показать, что стартовый ген для производства эрговалина, вещества, ядовитого для позвоночных, в значительной степени отсутствует у пастбищного райграса. в Германии и что это вещество на самом деле не производится», - говорит Викук. Эта информация должна представлять особый интерес для разработчиков семян, стремящихся использовать преимущества грибковой инфекции, избегая при этом негативного воздействия на пастбищный скот. Это не относится к лолитрему B, другому яду для позвоночных, обнаруженному в многолетнем райграсе, который присутствует в токсичных концентрациях.
Ученые считают, что риск отравления лошадей, крупного рогатого скота или овец можно снизить с относительно небольшими усилиями: «Фермеры должны увеличивать разнообразие пастбищ и избегать монокультур, особенно многолетнего райграса», - говорит Йохен Краус. Массовое отравление скота происходит в основном в районах, где животные вынуждены питаться ядовитой травой из-за отсутствия альтернативы. На лугах, где произрастает множество различных видов растений, животные могут переключиться на другие травы и тем самым избежать высокого уровня токсинов.
В связи с глобальным потеплением также рекомендуется больше разнообразия. Ведь злаки, живущие в симбиозе с эндофитами гриба, имеют преимущество перед незараженными грибом видами злаков по мере того, как наш климат становится более теплым и сухим из-за их более высокой стрессоустойчивости. Ученые опасаются, что если не принять никаких мер, риск отравления пасущихся животных возрастет и в Германии из-за изменения климата.