Hlavná ostatné

Bd: Mor obojživelníkov

Bd: Mor obojživelníkov
Bd: Mor obojživelníkov

Video: Od vajíčka k žabke (from egg to toad) 2024, Jún

Video: Od vajíčka k žabke (from egg to toad) 2024, Jún
Anonim

Huba Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), ktorá bola objavená v roku 1997 a formálne opísaná v roku 1998, sa objavila ako jeden z najničivejších patogénov, aké sa kedy vyskytli u divých zvierat. Do roku 2015 obsahovalo takmer 42% druhov obojživelníkov (približne 520 z 1 252 druhov), u ktorých sa skontrolovala prítomnosť Bd, najmenej jedného člena, ktorý bol na túto hubu pozitívny. Toto číslo však bolo pravdepodobne veľmi podhodnotené, pretože do roku 2015 bolo na Bd testovaných iba 17% zo 7 427 známych druhov obojživelníkov.

Obojživelníky sú záhadné zvieratá, ktorých rozmanitosť je zle zdokumentovaná; mnohé štúdie naznačujú, že bola opísaná iba približne polovica obojživelníkov na Zemi. V dôsledku toho sa odhalenie stopy Bd medzi obojživelníkmi stalo problematickým, pretože niektoré druhy pravdepodobne vymreli skôr, ako sa objavili. Vedci odhadujú, že v rokoch 1500 až 2008 zaniklo 38 druhov obojživelníkov a že 159 ďalších môže vyhynúť, pričom vo väčšine prípadov sa uvádza ako dôvod príčina Bd. Patogény zriedka vyhnali svojich hostiteľov k zániku, ale Bd bol iný. V prehľade vyhynutí vyvolaných chorobou sa zistilo, že patogény, ktoré majú zriedkavé vlastnosti, že môžu žiť v alternatívnych hostiteľoch (rezervoáre) a zostať životaschopné v prostredí mimo svojich hostiteľov (pretrvávanie v prostredí), sú schopné spôsobiť vyhynutie svojich hostiteľov. hostitelia. Bd vlastnil obidve tieto vlastnosti, čo ho robilo nebezpečným, pretože nezaväzuje svoje vlastné prežitie k prežitiu jediného hostiteľa a môže žiť určitý čas mimo svojho hostiteľa.

Pleseň by mohla úspešne infikovať väčšinu obojživelníkov a väčšina obojživelníkov existuje súčasne s najmenej jedným, ale často oveľa viac inými druhmi obojživelníkov. Preto v mnohých oblastiach, kde bol prítomný Bd, početné druhy obojživelníkov obsadili rovnaké prostredie, pričom každý druh reagoval na infekciu odlišne. Bd bol veľmi virulentný v mnohých druhoch (napr. Harlekýnske žaby [Atelopus varius]), pričom jednotlivci rýchlo uhynuli na infekciu, zatiaľ čo iné druhy slúžili ako rezervoáre, ktoré prenášali infekciu po dlhú dobu s malým účinkom na ich zdravie (napr. Americký jazyk). býky [Lithobates catesbeianus]).

Ak sa patogén stal veľmi virulentným, rýchlo sa rozšíril a zabil väčšinu svojich hostiteľov. Potom buď lokálne zanikla alebo bola nahradená menej virulentným kmeňom. Ako rezervoáre pre Bd slúžili druhy obojživelníkov s avirulentnými (nie virulentnými) infekciami. Takéto druhy zabránili vyhynutiu patogénu a zníženiu virulencie, aby sa zabránilo vyhynutiu. V dôsledku toho sa výskyt druhov vnímavých na Bd s druhmi rezervoárov zhoršil v prežití.

Okrem toho sa ukázalo, že Bd je vytrvalý mimo obojživelníkov. Štúdia z roku 2013, ktorú vykonali americkí vedci, zistila, že Bd je v gastrointestinálnom trakte rakov, ktorý zistili, že by mohol šíriť infekciu na obojživelníky zdieľajúce rovnakú vodu. Rovnaká štúdia tiež ukázala, že hustota rakov bola pozitívnym prediktorom prevalencie Bd u obojživelníkov v mokradiach Colorado. Ďalej bol Bd pestovaný in vitro na hadom a vtáčom peru, čo svedčí o tom, že sú možné ďalšie rezervoáre a spôsoby rozptylu Bd.

Rozdiely v virulencii infekcie av druhoch rezervoárov by mohli pomôcť vysvetliť, prečo niektoré druhy vyhynuli, zatiaľ čo iné nie. Obrázok však nebol úplný. Väčšina obojživelníkov neprišla do priameho kontaktu s inými obojživelníkmi, aby sa rozšírila infekcia medzi druhmi. Zoospory huby však môžu v prostredí mimo hostiteľa pretrvávať a pri kontakte s kontaminovanou vodou sa môžu šíriť. Mohli by tiež pretrvávať na povrchoch biotopov, ktoré boli predtým v kontakte s infikovanými jedincami, ale otázka, ako životaschopné a schopné prenosu Bd by zoospory boli v takýchto situáciách neznáma; pravdepodobne by to záviselo od priaznivých podmienok prostredia - to znamená od chladných a vlhkých podmienok. Laboratórne štúdie však preukázali, že Bd by mohol zostať životaschopný mimo obojživelného hostiteľa až tri mesiace, vďaka čomu je nepriamy environmentálny prenos prijateľný.

Kľúčovou otázkou bolo pochopenie toho, ako sa Bd šíri, lokálne aj globálne. Infekcia Bd bola dokumentovaná v 56 z 82 krajinách, v ktorých boli obojživelníky testované na infekciu. Najdôležitejšie je, že Bd sa považoval za objavujúcu sa infekčnú chorobu - čo znamená, že sa v poslednom čase rozšíril na väčšinu oblastí vo svojom geografickom rozsahu (hypotéza šírenia patogénov) alebo bol predtým prítomný a nejaký neznámy agens spôsobil zvýšenie prevalencie alebo nakaziť obojživelníky (hypotéza endemicko-patogénu). Do roku 2015 vyváženosť dôkazov podporovala hypotézu šírenia a patogénu. Okrem toho sa zistilo, že jedna veľká línia Bd, globálna pandemická línia (GPL), bola do veľkej miery zodpovedná za drvivú väčšinu poklesov a vyhynutí.

Pôvod GPL zostal nejasný v roku 2015. Predpokladalo sa, že GPL pochádza z Afriky a unikol vývozu afrických pazúrových žiab (Xenopus laevis), ktoré boli do 30. rokov 20. storočia dodávané široko. Dôkazy však preukázali, že GPL existoval v Brazílii viac ako 100 rokov ako jedna z dvoch odlišných línií Bd, ktoré tam infikovali obojživelníky. Tento časový rámec predchádzal najstarším záznamom dokumentujúcim Bd v Afrike približne o 40 rokov.

Bez ohľadu na to, odkiaľ GPL vznikol, bolo pravdepodobné, že ľudská činnosť bola primárnym spôsobom, ktorým bol Bd rozptýlený na veľké vzdialenosti v posledných niekoľkých desaťročiach. Domáce zvieratá, jedlo, návnady a lekárske výrobky boli zapojené do šírenia obojživelníkov infikovaných Bd po celom svete. Napríklad, americká býčka bol podozrivý, že je kľúčovým dispergačným činiteľom. Americké býky boli najbežnejšie obhospodarovanými obojživelníkmi a založili diviačiu populáciu v Severnej a Južnej Amerike, Európe a Ázii. Hoci nosili Bd, nemali príznaky a mohli sami cestovať na veľké vzdialenosti. Medzi ďalšie možné dispergátory na veľké vzdialenosti patria sťahovavé vtáky.

V Neotropics vedci ukázali, že Bd sa mohol pohybovať rýchlo. V rokoch 1996 až 2004 sa Bd šíril pozdĺž vysokohorských dažďových pralesov v Kostarike a Paname, pravdepodobne bez akejkoľvek ľudskej pomoci, rýchlosťou približne 50 km (31 míľ) ročne. Keď Bd prišiel na miesto ako El Copé, Coclé, Panama - najlepšie zdokumentovaná invázia Bd do neinfikovanej komunity - infekcia v biotopoch potoka sa zvýšila z nuly na viac ako 50% za tri mesiace. Okrem toho sa infikované jedinci objavili vo väčšine druhov v prvých troch mesiacoch, čo naznačuje, že Bd sa po svojom príchode rýchlo rozšíril.

Je pravdepodobné, že environmentálny prenos prostredníctvom zdieľaného biotopu a kontaminovanej vody umožnil rýchle rozšírenie Bd na väčšinu obojživelníkov v komunite. Aj keď neexistoval žiadny priamy experimentálny dôkaz podporujúci environmentálny prenos ako primárny spôsob lokálneho šírenia, skutočnosť, že väčšina druhov obojživelníkov (od tých, ktoré si požičiavajú až po druhy s nebesami), sa rýchlo nakazila bez ohľadu na lokalitu, naznačovala prítomnosť nepriameho spôsobu prenosu Bd., Bohužiaľ, keď Bd prišiel na miesto, ako je El Copé, bolo by z hľadiska riadenia možné urobiť len veľmi málo, aby sa zachovali iné druhy, ako vyvinúť šľachtiteľské programy ex situ (mimo lokality), z ktorých mnohé prebiehali.

Jeden taký program ochrany ex situ bol zameraný na ropucha vo Wyomingu (Anaxyrus baxteri). Kedysi to bolo bežné v záplavových oblastiach riek Veľkej a Malej Laramie vo Wyomingu, myslia sa, že ropucha vo Wyomingu zanikla v osemdesiatych rokoch, kým sa v Mortensonskom jazere v roku 1987 nenašla populácia. Do roku 1989 Bd napadol toto miesto; populácia ropuchy klesla a od roku 1991 neboli hlásené žiadne výskyty prirodzenej rozmnožovania ropuchy vo Wyomingu. Populácia bola neskôr udržovaná na veľmi nízkom počte prepustením jedincov odchovaných v zajatí do oblasti Mortensonského jazera.

V snahe zvýšiť úspech programov reintrodukcie obojživelníkov niektorí vedci navrhli stratégie umelého výberu rezistencie Bd v zajatých kolóniách. Väčšina riadiacich stratégií bola zameraná na zlepšenie diagnostických techník na rýchlu kontrolu infekcie obojživelníkov a na reguláciu prepravy obojživelníkov na obchodovanie. Keďže Bd už bol zavedený do väčšiny regiónov a regulácia medzinárodného obchodu bola v zásade ekonomickým rozhodnutím prijímaným pre jednotlivé krajiny, nedosiahlo sa nič, čo by obmedzilo pohyb obojživelníkov, ktorí boli potenciálne infikovaní Bd.

Bd, moderný mor obojživelníkov, prinútil vyhynúť desiatky, možno stovky obojživelníkov. Napriek snahe o včasné a presné informácie o vplyve húb na obojživelníky bol proces formálneho vyhlásenia vyhynulého druhu prostredníctvom Medzinárodnej únie na ochranu prírody (IUCN) naďalej náročný; IUCN požadovala, aby sa zbierali podrobné údaje, aby sa vykonávali analýzy populácií, a aby sa vykonalo dôkladné vyhľadávanie s cieľom zabezpečiť, aby sa po dobu minimálne 10 rokov nezistili žiadni jednotlivci. Výsledkom je, že počet formálne vyhlásených vyhynutí obojživelníkov pravdepodobne zaostával za skutočným počtom vyhynutí.

Zmiznutie slávnej ropucha obyčajnej v Kostarike (Incilius periglenes) do roku 1990 však znamenalo prvé vysoko propagované vyhynutie pripisované prinajmenšom čiastočne Bd. Harlekýnska žaba v strednej Amerike bola ďalším obojživelníkom, ktorý utrpel katastrofický úpadok, a po ňom nasledovala väčšina ďalších členov rodu Atelopus, keď sa Bd pohyboval cez Strednú Ameriku a Južnú Ameriku. Lupičie žaby v rodu Craugastor boli tiež veľmi zasiahnutí Bd. Takýto prudký pokles populácie a vyhynutie druhov medzi Atelopusom, lupičími žabami a žabími mláďatami (Rheobatrachus) boli pozoruhodné aj zlovestné, pričom americký evolučný genetik Andrew Crawford v roku 2010 zdôraznil, že Bd má potenciál vymazať nielen druhy, ale aj druhy. celé črepy (skupiny druhov, ktoré pochádzajú od spoločného predka), čo v podstate vylučuje milióny rokov evolučnej histórie.

Zoznam vybraných druhov obojživelníkov podliehajúcich vyhynutiu spôsobeným Bd je uvedený v tabuľke č.

Vybrané druhy obojživelníkov podliehajúcich vyhynutiu spôsobeným Bd
Zdroj: Forrest Brem (2015).
Spoločný názov Taxonomické meno umiestnenia Poznámky
Ropucha jambato Atelopus ignescens Ekvádor a Kolumbia Naposledy online v roku 1988
Ropucha dlhosrstá Atelopus longirostris Ekvádor a Kolumbia Naposledy online v roku 1989
McCranieova lupičová žaba Craugastor chrysozetetes honduras Vyhlásený za vyhynutý v roku 2004 po 10 rokoch rozsiahlych prehliadok
Heredia lupič žaba Escoces Craugastor Kostarika Naposledy online v roku 1986
Ropucha Kihansi Nectophrynoides asperginis Tanzánia Vo voľnej prírode vyhynulý, ale v zoologických záhradách existuje populácia v zajatí
Southern žalúdka

napäté žaby

Rheobatrachus silus Austrália Naposledy online v roku 1981, napriek 25 rokom rozsiahlych vyhľadávaní
Eungella žalúdočná

mláďatá

Rheobatrachus vitellinus Austrália Naposledy online v roku 1985, napriek dvadsiatim rokom rozsiahlych vyhľadávaní
Mount Glorious

torrent frog

Taudactylus diurnus Austrália Naposledy online v roku 1979, napriek viac ako 25-ročným rozsiahlym prehliadkam
Ropucha vo Wyomingu Anaxyrus baxteri Spojené štáty Vo voľnej prírode vyhynulý, ale v zoologických záhradách existuje populácia v zajatí a prebiehajú programy reintrodukcie