https://frosthead.com

Запознайте се с цветните нови учени, които учените използват, за да спасят жаби от опустошителни гъбички

Гостите на хотела на Валери Маккензи можеха да се опишат само като изключително висока поддръжка.

Свързано съдържание

  • Тези жаби, отглеждани в плен, се сблъскват с хищници и Chytrid гъбички, за да го направят в дивата природа
  • Пещерните дракони съществуват - и пестенето им може да бъде ключово за защитата на питейна вода
  • Състезанието за защита на жабите от смъртоносен патоген получава много необходим тласък

Първо, всеки от тях се нуждае от индивидуални преносими пластмасови устройства, които се предлагат безплатно с изпускащ челюстта изглед към Collegiate Peaks планините на Колорадо. През първата половина на октомври те също са били лекувани старателно приготвени, протеинови ежедневни хранения, двуседмично интензивно лечение с пробиотични вани и двуседмичен кожен тампон за анализ на микробиоми. За съжаление обвиненията на Маккензи не успяха да изразят признателността си за кралското отношение.

В крайна сметка, биологът в Университета в Колорадо, Боулдър управлява „хотел за жаби“.

Теренната работа, която Макензи приключи през октомври, има потенциал да спаси милиарди животи - със сигурност животи на земноводни, със сигурност, но вероятно и човешки живот. Тя се надява, че пробиотичните лечения, които тя и нейният екип назначиха на жабите в нейните хотели тази есен, могат да помогнат да дадат шанс на бъдещите жаби да се преборят със смъртоносен патоген.

В продължение на десетилетия популациите от жаби, жаби и саламандра по целия свят са опустошени от мистериозен гъбичен патоген, наречен Batrachochytrium dendrobatidis (Bd). Това е проблем, тъй като земноводните - 40 процента от които са изложени на риск от предстоящо изчезване в световен мащаб - са от решаващо значение за здравите екосистеми. Журналистката Елизабет Колберт помогна да привлече вниманието на тази екологична криза в статия за „ Ню Йоркър“ през 2009 г., а по-късно и в книгата си „Шестото изчезване “ от Пулицър.

Не само тези земноводни контролират популациите от насекоми и служат като храна за по-големи хищници. Те също са особено чувствителни към средата си, което ги прави „индикаторни видове“ или животни, чиито колебания в здравето и популацията могат да бъдат използвани за измерване на по-големи нарушения на околната среда и щети. Сякаш това не е достатъчно лошо, биолозите са загрижени и от факта, че жабите, жабите и саламандрите играят роля за регулиране на популациите на комари, които пренасят опустошителни заболявания от Западен Нил до Зика.

И от търговска гледна точка „потенциално губим лекарства“, казва Рийд Харис, биолог на Джеймс Медисън и изследовател на земноводни. Харис се позовава на факта, че кожните секреции на жабите някой ден могат да играят роля в лечението на ключови човешки заболявания като ХИВ. „Загубата дори на един вид е неприемлива, но гледаме да загубим 42 процента от видовете“, казва Харис. На някои места, добавя той, околната среда вече реагира на изчезването по непредвидени начини. „В Панама имаше масово изчезване и сега виждате много повече водорасли, които растат в потоци там“, казва той.

Experiment_BrownsCreek.jpg „Хотели с жаба“ за лекувани и контролни жаби. (Валери Маккензи)

Работата на Маккензи надгражда изследванията Харис, започнати преди близо десетилетие. През 2008 г. неговата лаборатория открива, че J. lividum, бактерия, естествено открита върху кожата на много видове жаба и жаба, има полезни ефекти за борба с гъбите. Изглежда, че задържа Bd достатъчно дълго, за да може имунната система на жабите да започне и да завърши работата.

Харис за пръв път се оказа привлечен от J. lividum, след като го наблюдаваше как става наситено лилав цвят, когато беше в лабораторията, обратно, когато работеше с органичния химик Кевин PC Minbiole, сега в университета Виланова. „Всеки път, когато колонията произведе цвят, привлече вниманието на Кевин“, казва Харис. Той искаше да измисли механизма зад промяната на цвета.

Както се оказа, метаболитът, произвеждащ тази промяна в оттенъка, беше ключов: Докато всички жаби, които той разглеждаше, имаха някои J. lividum върху тях, само тези, окъпани в разтвор на J. lividum, бяха установени, че имат метаболит върху тях - и тези бяха тези, които преживяха експозицията на Bd. Всички, освен една жаба от контролната група, умряха.

През 2010 г. Харис беше замесен в полево изпитване с J. lividium, което отиде по-далеч. След като Рийд култивира щам от бактериите, родени от планинските жълтокраки калифорнийски планини, биологът Ванс Вреденбург от Държавния университет Сан Франциско прилага лечението с пластмасови контейнери. Жабите, лекувани с бактериите, бяха единствените, които оцеляха една година. Но през втора година пъстървата изяде цялото население. (Пъстървата беше пусната във водата за развлекателен риболов.) Vredenburg никога не публикува резултатите.

Хотелите с жаби Макензи - проект, който екипът й нарече „Лилав дъжд“ в памет на принц и в знак на почит към цвета на бактериите - включваше и къпане на 150 диви бореолови жаби в пробиотичен разтвор J. lividum . Тя започнала с изолиране на местен щам от бактериите и демонстрира, че има защитен ефект. Нативният компонент беше ключов: „Не искаме да вземем микроби от друга част на света и да го въведем“, обяснява тя.

В документ, публикуван този септември, Макензи, Харис и няколко други изследователи демонстрираха, че лечението на борещите се с жаби с J. lividum не показват неблагоприятни последици за здравето и увеличават вероятността да оцелеят при експозиция на Bd с 40 процента. Документът подчерта важността на поддържането на здравословно разнообразие от микробиоми в популациите в плен на животни, особено поради факта, че все още не разбираме безбройните свързани със здравето роли, които тези бактерии играят.

Екипът на Макензи първоначално планирал да лекува отглеждани в плен птици и да ги пусне в дивата природа, но студена снимка убила тази група от жаби. Щатът на Колорадо поиска от екипа на Макензи да работи с дива популация от метаморфозиращи жаби. "Те се чувстваха доста отчаяни", казва Макензи. „В района на Collegiate Peaks бореалните жаби процъфтяват и не се заразяват до преди няколко години, когато държавните биолози започват да откриват Bd в тези места.“ Boreal жабите са застрашени в Колорадо през 1993 г.

Metamorphs.JPG Метаморфни жаби от Brown's Creek, след обработка и вземане на проби, точно преди да бъдат пуснати обратно във влажните зони. (Стефани Шиви)

Лабораторията на Макензи все още чака да си върне данните, които ще им кажат дали J. lividum е отседнал на жабите в хотелите си. Тя се надява бактериите да са заседнали поне две седмици. „Кърпите могат да се заразят като попови лъжички, но Bd има тенденция да остане в устата си“, казва Макензи. „Разпространява се по време на метаморфоза. И по време на метаморфозата жабите се окачват в гигантски конгрегации, така че ако има един заразен индивид, инфекцията може да се разпространи бързо. "

Тя добавя, че „ако има епидемия по време на метаморфоза, тя изтрива 90 процента от индивидите.“ В тези случаи най-младите възрастни умират преди някога да снасят яйца. Нейният екип няма да усети степента на преживяемост в рамките на лекуваната група, защото не маркираха жабите, с които експериментираха за повторно заснемане (имаше твърде малко, за да направят това вероятна възможност). Но ако някоя жаба оцелее през пролетта, това ще бъде огромен успех.

Следващата стъпка ще бъде да се лекуват няколкостотин или дори хиляди жаби, казва Макензи, и да се отбележат тези за повторно заснемане, за да се определи по-добре ефективността на лечението с J. lividum при защита на жабите.

Докато лечението с J. lividum е обещало за бореални жаби и планински жаби с жълти крака, те не са вълшебен куршум. Например, те може да не помогнат на всички видове жаби, казва Мат Бекер, изследовател на жаби от Smithsonian Conservation Biology Institute. Бекер казва, че не е виждал успех в лечението на пленни златни панамски жаби с бактериите. „Лилавите бактерии не искат да се залепят върху кожата им“, казва той.

Има и проблемът с преместването. „Всяка жаба в собствен контейнер за Tupperware, това наистина няма да работи“, казва Харис. Вместо това той казва, че учените някой ден могат да предават J. lividum или други пробиотични лечения чрез водоизточници или чрез инокулиране на обработката в почвата. „Можете да си представите сценарии, в които увеличавате средата“, казва той.

„Когато стигнем до популации, в които са останали само няколко крепости, и правим целенасочени лечения, те може да имат стрелба при персистиране“ или поне да оцелеят още няколко поколения, казва Макензи. „Това може да им помогне да продължат да се развиват и да се адаптират към патогена.“ С други думи, в крайна сметка целта не е да подпомагаме населението на земноводни за неопределено време - а да им купим време.

Запознайте се с цветните нови учени, които учените използват, за да спасят жаби от опустошителни гъбички