https://frosthead.com

Упознајте шарене нове научнике које користе оружје да би спасили крајеве од разорне гљивице

Гости хотела Валерие МцКензие могли би се описати као изузетно високо одржавање.

Сличан садржај

  • Те жабе у заточеништву суочавају се са грабежљивцима и Цхитридидним гљивицама како би их направили у дивљини
  • Пећински змајеви постоје - а њихово спремање могло би бити кључно за заштиту воде за пиће
  • Утрка за заштиту жаба од смртоносног патогена добија много потребан потицај

Као прво, свака од њих захтева појединачне преносне пластичне јединице, које се бесплатно испоручују с прегибним погледом на планине Цоллегиате Пеакс из Колорада. Током прве половине октобра, лечени су и мукотрпно припремљеним дневним оброцима, упакованим протеинима, двонедељним интензивним третманом пробиотским купкама и двонедељним брисом коже за анализу микробиома. Нажалост, МцКензиејеве оптужбе за памћење нису биле у стању да изразе захвалност због краљевског поступања.

На крају крајева, биолог са Универзитета у Колораду, Боулдер је водио „хотел са жаром“.

Теренски рад који је МцКензие окончао у октобру може потенцијално спасити милијарде живота - животе водоземаца, свакако, али можда и неке људске животе. Нада се да би пробиотички третмани које је ове јесени заједно са својим тимом спровели крајевима у њеним хотелима могли помоћи будућим жабама да се изборе са смртоносним патогеном.

Десетљећима је популација жаба, жаба и саламандра широм света опустошила мистериозни гљивични патоген зван Батрацхоцхитриум дендробатидис (Бд). То је проблем, јер су водоземци - којих 40 процената ризикује да ускоро нестану широм света - кључни за здраве екосистеме. Новинарка Елизабетх Колберт помогла је да се ова еколошка криза скрене пажњи јавности у чланку за Нев Иоркер 2009. године, а касније и у њеној књизи „Шесто изумирање“ Пулитзерове награде.

Нису само ти водоземци под контролом популације инсеката и служе као храна за веће предаторе. Такође су посебно осетљиви на своје окружење, чинећи их „показатељским врстама“, или животињама чије здравље и популационе флуктуације могу да се употребе за оцењивање ширег поремећаја и штете у околини. Као да то није довољно лоше, биологе такође брине чињеница да жабе, крастаче и саламандери играју улогу у регулисању популације комараца, који преносе разорне болести од Западног Нила до Зике.

И са комерцијалног становишта, „потенцијално губимо лекове“, каже Реид Харрис, биолог Јамеса Мадисона и истраживач водоземаца. Харрис се позива на чињеницу да би жабљиви излучеви на кожи једног дана могли да играју улогу у третману кључних људских болести попут ХИВ-а. "Изгубити чак и једну врсту је неприхватљиво, али гледамо на губитак 42 одсто врста", каже Харрис. На неким местима, додаје он, околина већ реагује на изумирање на непредвиђене начине. „У Панами је дошло до масовног изумирања, а сада видите много више алги које расту у потоцима“, каже он.

Екперимент_БровнсЦреек.јпг "Тоад хотелс" за третиране и контролне крастаче. (Валерие МцКензие)

МцКензиејев рад на надоградњи на Харриса започет је пре готово деценију. 2008. године његова лабораторија открила је да Ј. ливидум, бактерија која се природно налази на кожи многих врста жаба и жаба, има корисне ефекте у борби против гљивица. Чинило се да задржава Бд довољно дуго да се имуни систем жабе покрене и заврши посао.

Харрис се први пут нашао у Ј. ливидум након што га је гледао како окреће тамно љубичасту боју када је био у лабораторији, док је радио са органским хемичаром Кевином ПЦ Минбиолеом, сада на Универзитету Вилланова. „Кад год је једна колонија произвела боју, привукла је Кевинову пажњу“, каже Харрис. Желео је да схвати механизам који мења боју.

Као што се испоставило, метаболит који је произвео ту промену нијанси је био кључан: Док су све жабе које је гледао на себи имале неки Ј. ливидум, откривено је да су само оне купане у раствору Ј. ливидума метаболит на себи - и то су били они који су преживели изложеност Бд-у. Све осим једне жабе у контролној групи су умрле.

Харрис је 2010. године био укључен у теренско суђење Ј. ливидиум-у које је ишло даље. Након што је Реид узгојио сој бактерија које су рођене у калифорнијским жабљим жабама, биолог Ванце Вреденбург са Државног универзитета Сан Францисцо применио је третман помоћу пластичних посуда. Жабе лечене бактеријама биле су једине које су преживеле годину дана. Али у другој години пастрмка је појела цијелу популацију. (Пастрмка је пала у воду за рекреативни риболов.) Вреденбург никада није објавио резултате.

МцКензие-ови крастачи - пројекат који је њен тим назвао "Љубичаста киша" у знак сећања на Принца и одавање боји бактерије - укључивали су и купање 150 дивљих бореалних жаба у раствору пробиотика Ј. ливидум . Започела је изолацијом нативног соја бактерија и демонстрирајући да има заштитни ефекат. Матична компонента је била кључна: „Не желимо узети микробе из другог дела света и увести га“, објашњава она.

У раду објављеном у септембру ове године, МцКензие, Харрис и неколицина других истраживача показали су да третирање прстенастих жаба са Ј. ливидумом није показало штетне утицаје на здравље и повећали су вероватноћу да преживе 40% изложености Бд-у. У раду је наглашена важност одржавања здраве разноликости микробиома у популацији заточених животиња широм света - посебно зато што још увек не разумемо безбројне улоге везане за здравље које ове бактерије играју.

МекКензијев тим првобитно је планирао да обради краве из узгоја и пусти их у дивљину, али хладну пукотину усмртила је кохорта жаба. Држава Цолорадо тражила је од МцКензие-овог тима да уместо њега ради дивљу популацију метаморфозираних жаба. „Осећали су се прилично очајно“, каже МцКензие. „У области Цоллегиате Пеакс, борелични крастачи су успевали и били заражени све до пре неколико година, када су државни биолози почели да откривају Бд на тим локацијама.“ Бореални крастачи су постали угрожени у Колораду 1993. године.

Метаморпхс.ЈПГ Метаморфни крастачи из Бровн'с Цреека, након третмана и узорковања, непосредно пре него што су били пуштени назад у мочваре. (Степхание Схивели)

МцКензиеова лабораторија још чека да добије податке који ће им рећи да ли је Ј. ливидум боравио на жару у својим хотелима за жабе. Нада се да ће се бактерије заглавити најмање две недеље. „Жабе се могу заразити као пупољци, али Бд има тенденцију да остане на њиховим деловима уста“, каже МцКензие. „Шири се током метаморфозе. И током метаморфозе, жабе се друже у гигантским конгрегацијама, тако да ако постоји једна заражена особа, инфекција се може брзо проширити. "

Она додаје да „ако постоји епидемија током метаморфозе, она уништава 90 одсто појединаца.“ У тим случајевима најмлађи одрасли људи изумиру пре него што икада изнесу јаја. Њен тим неће имати осећај за опстанак унутар групе за лечење, јер нису обележили жапце са којима су експериментисали ради поновног заузимања (било их је премало да би се то поставило вероватном). Али ако било који крастац преживи на пролеће, то ће бити огроман успех.

Сљедећи корак би био лијечење неколико стотина или чак хиљада жаба, каже МцКензие, и означавање оних за поновно узимање како би се боље утврдило колико су ефикасни третмани Ј. ливидум у заштити жаба.

Иако третмани Ј. ливидум показују обећање за бореалне крастаче и планинске жабе са жутим ногама, они нису чаробни метак. На пример, оне не могу помоћи свим врстама жаба, каже Матт Бецкер, истраживач жаба са Смитхсониан Цонсерватион Биологи Институте. Бецкер каже да није видео успех у лечењу златних жаба у заточеништву са бактеријама. "Љубичаста бактерија се не жели држати на својој кожи", каже он.

Ту је и проблем увођења. „Свака жаба у свом Тупперваре контејнеру, то заиста неће успети“, каже Харрис. Уместо тога, каже да научници једног дана могу да преносе Ј. ливидум или друге пробиотске третмане путем извора воде или инокулирањем лечења у тло. "Можете замислити сценарије у којима повећавате околину", каже он.

"Када стигнемо до популације у којој је остало само неколико упоришта и радимо циљане третмане, они ће можда имати пуцања у опстанку" или барем преживети још неколико генерација, каже МцКензие. „То би им могло пружити прилику да наставе да се развијају и прилагођавају патогену.“ Другим речима, крајњи циљ није подупирање популације водоземаца у недоглед - већ куповина времена.

Упознајте шарене нове научнике које користе оружје да би спасили крајеве од разорне гљивице