https://frosthead.com

Faceți cunoștință cu noi culori armate Oamenii de știință folosesc pentru a salva toads de la o ciupercă devastatoare

Oaspeții hotelului Valerie McKenzie pot fi descriși doar ca o întreținere extraordinar de mare.

Continut Asemanator

  • Aceste broaște de rasă captivă se confruntă cu prădătorii și cu ciuperca Chytrid pentru a se transforma în sălbăticie
  • Există dragonii de peșteră - și salvarea lor ar putea fi cheia pentru protejarea apei potabile
  • Rasa pentru a proteja broaștele de un patogen mortal obține un impuls mult mai mare

În primul rând, fiecare necesită unități de plastic portabile individuale, care vin gratuit, cu o vedere a picăturii maxilare a Munților Collegiate Peaks din Colorado. În prima jumătate a lunii octombrie, au fost, de asemenea, tratate la mese preparate cu durere, ambalate cu proteine ​​zilnice, un tratament intensiv de două săptămâni la baie probiotic și un tampon bi-săptămânal pentru piele pentru analiza microbiomului. Din păcate, acuzațiile răsfățate ale lui McKenzie nu au putut să-și exprime aprecierea pentru tratamentul regal.

La urma urmei, biologul de la Universitatea din Colorado, Boulder conducea un „hotel cu prăjini”.

Munca de teren pe care McKenzie a înfășurat-o în octombrie are potențialul de a salva miliarde de vieți - vieți amfibiene, cu siguranță, dar și unele vieți omenești. Ea speră că tratamentele probiotice pe care ea și echipa ei le-a administrat pe broaștele din hotelurile sale în această toamnă ar putea ajuta viitorilor broașteți o șansă de a lupta cu un agent patogen mortal.

Timp de zeci de ani, populațiile de broaște, broaște și salamandre din întreaga lume au fost devastate de un mister patogen fungic numit Batrachochytrium dendrobatidis (Bd). Aceasta este o problemă, deoarece amfibienii - 40% dintre ei sunt expuși riscului de dispariție iminentă la nivel mondial - sunt cruciali pentru ecosistemele sănătoase. Jurnalista Elizabeth Kolbert a ajutat să atragă această criză ecologică în atenția publicului într-un articol pentru New Yorker în 2009, iar mai târziu în cartea sa câștigată la Premiul Pulitzer The Sixth Extinction .

Nu doar că acești amfibieni mențin populațiile de insecte sub control și servesc ca hrană pentru prădătorii mai mari. De asemenea, sunt deosebit de sensibili la mediile lor, ceea ce le face „specii indicatoare” sau animale ale căror sănătate și fluctuații ale populației pot fi utilizate pentru a măsura perturbarea și deteriorarea mediului. De parcă nu ar fi destul de rău, biologii sunt îngrijorați și de faptul că broaștele, broaște și salamandre joacă un rol în reglarea populațiilor de țânțari, care duc boli devastatoare de la Nilul de Vest până la Zika.

Și din punct de vedere comercial, „pierdem potențial produsele farmaceutice”, spune Reid Harris, biolog și cercetător amfibian James Madison. Harris se referă la faptul că secrețiile de piele ale broaștelor pot juca într-o zi un rol în tratamentele pentru bolile umane cheie precum HIV. „Pierderea chiar a unei specii este inacceptabilă, dar ne uităm la pierderea a 42 la sută din specii”, spune Harris. În unele locuri, adaugă el, mediul reacționează deja la dispariții în moduri neprevăzute. „În Panama, a existat o extincție masivă, iar acum vezi multe alge crescând în fluxurile de acolo”, spune el.

Experiment_BrownsCreek.jpg „Hoteluri cu ciuperci” pentru broaște tratate și de control. (Valerie McKenzie)

Lucrările lui McKenzie se bazează pe cercetările pe care Harris le-a început acum aproape un deceniu. În 2008, laboratorul său a descoperit că J. lividum, o bacterie găsită în mod natural pe pielea multor specii de broaște și broaște, avea efecte utile de combatere a ciupercii. Părea să țină Bd-ul suficient de mult pentru ca sistemele imunitare de broască să dea lovitura și să termine treaba.

Harris s-a trezit mai întâi atras de J. lividum după ce a urmărit-o să devină o culoare violetă adâncă atunci când era în laborator, când lucra cu chimistul organic Kevin PC Minbiole, acum la Universitatea Villanova. „De fiecare dată când o colonie a produs o culoare a atras atenția lui Kevin”, spune Harris. Voia să-și dea seama de mecanismul din spatele schimbării culorii.

După cum s-a dovedit, metabolitul care produce acea schimbare de nuanță a fost esențial: în timp ce toate broașele pe care le-a privit aveau unele J. lividum pe ele, doar cei care au fost scăldați într-o soluție de J. lividum au fost metabolizați pe ei - iar acestea au fost cele care au supraviețuit expunerii Bd. Toată o broască în grupul de control a murit.

În 2010, Harris a fost implicat într-un proces pe teren cu J. lividium, care a mers mai departe. După ce Reid a cultivat o tulpină de bacterii native din broaște cu picioare galbene din California, biologul Vance Vredenburg de la Universitatea de Stat din San Francisco a aplicat tratamentul folosind recipiente de plastic. Broaștele tratate cu bacteriile au fost singurele care au supraviețuit un an. Dar în al doilea an, păstrăvul a mâncat întreaga populație. (Păstrăvul fusese aruncat în apă pentru pescuitul de agrement.) Vredenburg nu a publicat niciodată rezultatele.

Hotelurile de tâmplărie ale lui McKenzie - un proiect pe care echipa ei l-a numit „Purple Rain” în memoria lui Prince și în omagiul culorii bacteriilor - a implicat și îmbăierea a 150 de broaște boreale sălbatice într-o soluție probiotică J. lividum . Ea a început prin izolarea unei tulpini native a bacteriilor și demonstrând că a avut un efect protector. Componenta autohtonă a fost cheia: „Nu vrem să luăm un microb dintr-o altă parte a lumii și să îl introducem”, explică ea.

Într-o lucrare publicată în septembrie, McKenzie, Harris și câțiva alți cercetători au demonstrat că tratarea broaștelor boreale captive cu J. lividum nu a prezentat efecte adverse asupra sănătății și a crescut probabilitatea de a supraviețui expunerii la Bd cu 40 la sută. Lucrarea a subliniat importanța menținerii diversității sănătoase de microbiomi în populațiile de animale captive de pe întregul bord - mai ales pentru că nu înțelegem încă numeroasele roluri legate de sănătate pe care le joacă aceste bacterii.

Echipa lui McKenzie a planificat inițial să trateze broaștele crescute în captivitate și să le elibereze în sălbăticie, dar o lovitură rece a omorât acea cohortă de gripe. Statul Colorado a cerut echipei lui McKenzie să lucreze cu o populație sălbatică de zgomot metamorfozând în schimb. „S-au simțit destul de disperați”, spune McKenzie. „În zona Colegiilor Vârfurilor, broaștele boreale au înflorit și au fost neinfectate până acum câțiva ani, când biologii de stat au început să detecteze Bd în acele site-uri. Broașele boreale au devenit pe cale de dispariție în Colorado în 1993.

Metamorphs.JPG Broavele metamorfice din Creek's Brown, după tratament și prelevare de probe, chiar înainte de a fi eliberate înapoi în zona umedă. (Stephanie Shively)

Laboratorul lui McKenzie încă așteaptă să obțină înapoi datele care le vor spune dacă J. lividum a rămas pe broaște în hotelurile cu tâmplă . Ea speră că bacteriile vor rămâne blocate cel puțin două săptămâni. „Broaștele pot fi infectate ca niște urze, dar Bd tinde să rămână pe gurile lor”, spune McKenzie. „Se răspândește în timpul metamorfozei. Și în timpul metamorfozei, broaștele sunt agățate în congregări uriașe, așa că dacă există un individ infectat, infecția se poate răspândi rapid. "

Ea adaugă că „dacă există o epidemie în timpul metamorfozei, șterge 90% din indivizi.” În aceste cazuri, cei mai tineri adulți dispar înainte de a depune ouă. Echipa ei nu va înțelege rata de supraviețuire în cadrul grupului de tratament, deoarece nu au marcat broaștele cu care au experimentat pentru recapturare (erau prea puține pentru a face posibilă această posibilitate). Dar, dacă vreo broaște supraviețuiesc primăvara, va fi un succes uriaș.

Următorul pas ar fi să tratezi câteva sute sau chiar mii de broaște, spune McKenzie, și să le marchezi pe cele pentru recaptare pentru a determina mai bine cât de eficiente sunt tratamentele cu J. lividum la protejarea broaștelor.

În timp ce tratamentele J. lividum au arătat o promisiune pentru broaște boreale și broaște cu picioare galbene de munte, acestea nu sunt un glonț magic. De exemplu, s-ar putea să nu ajute tot felul de broaște, spune Matt Becker, cercetător de broaște la Smithsonian Conservation Biology Institute. Becker spune că nu a avut succes în tratarea broaștelor aurii captive cu bacteriile. "Bacteriile violet nu vor să se lipească de pielea lor", spune el.

Există și problema lansării. „Fiecare broască din propriul container Tupperware, asta nu va merge cu adevărat”, spune Harris. În schimb, el spune că oamenii de știință pot transmite într-o zi J. lividum sau alte tratamente probiotice prin surse de apă sau prin inocularea tratamentului în sol. „Vă puteți imagina scenarii în care sporiți mediul”, spune el.

„Când ajungem în populații în care au mai rămas doar câteva cetăți și facem tratamente țintite, este posibil să aibă o șansă să persiste” sau cel puțin să supraviețuiască încă câteva generații, spune McKenzie. „Acest lucru le poate da o idee de a continua să evolueze și să se adapteze la agentul patogen.” Cu alte cuvinte, în final obiectivul nu este să protejeze populațiile amfibiene la nesfârșit - ci să le cumpere timp.

Faceți cunoștință cu noi culori armate Oamenii de știință folosesc pentru a salva toads de la o ciupercă devastatoare