Хитридовый гриб вызывает смертельное кожное заболевание и был связан с резким сокращением численности земноводных во всем мире за последние 40 лет, особенно в сообществах лягушек на умеренных и высоких высотах – с прохладным климатом – в горных районах на западе Северной Америки. , Центральная Америка, Южная Америка и восточная Австралия.
Но мало внимания уделялось роли тропических низменностей в устойчивости патогена, поскольку считалось, что такие районы слишком теплые, чтобы содержать значительные уровни грибка Batrachochytrium dendrobatidis, известного как Bd.
В статье, опубликованной в октябре. 16 в журнале PLOS ONE исследовательская группа под руководством U-M сообщает о широко распространенной инфекции Bd среди 80 видов лягушек из трех участков в низинных тропических лесах перуанской Амазонки, в регионе, где не зарегистрировано зарегистрированное сокращение численности амфибий, связанных с Bd.
«Наши результаты, показывающие высокую и широко распространенную распространенность в тропической экосистеме равнин, противоречат ожиданиям, основанным на глобальной патогенности Bd, которая в значительной степени ограничивается более высокими высотами и более низкими температурами», – пишут авторы. "Эти результаты предполагают, что низменность может играть решающую роль в распространении и сохранении Bd во времени и пространстве."
Первым автором статьи PLOS ONE является Имани Рассел, которая работала над магистерской диссертацией на факультете экологии и эволюционной биологии Университета штата Мичиган. По ее словам, даже у низинных перуанских лягушек Амазонки с очень высоким уровнем инфекции Bd не обнаружено никаких внешних признаков болезни, которые обычно наблюдаются у инфицированных лягушек на больших высотах.
Эти признаки могут включать покраснение и шелушение кожи, вялость и нежелание бежать. Заболевание кожи называется хитридиомикозом.
«Многие природоохранные биологи думали, что им не нужно беспокоиться об этом грибке, поражающем лягушек в жарких низинах», – сказал Рассел, который в настоящее время является научным сотрудником докторской программы в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре.
"Но теперь мы знаем, что эти низинные лягушки могут переносить высокие уровни грибковой инфекции, не умирая и даже не выглядя больными.
Это означает, что они могут служить большим резервуаром болезней для будущих грибковых инфекций среди многих популяций лягушек в Перу.
"Эти знания могут помочь биологам-экологам лучше адаптировать свои стратегии управления, чтобы замедлить сокращение популяции лягушек во всем мире."
Лягушек собирали и мазали мазками на трех перуанских участках Амазонки во время экспедиций под руководством U-M в 2016 и 2017 годах.
Исследователи отобрали пробы на двух низинных участках: биологической станции Лос-Амигос (891 фут над уровнем моря) и биологической станции Мадре-Сельва (330 футов над уровнем моря). Они также собирали лягушек на биологической станции Вилла-Кармен, в предгорьях на высоте до 2805 футов.
Всего было собрано 324 лягушки. Несмотря на отсутствие клинических признаков инфекции в полевых условиях, исследователи обнаружили, что от 24% до 46% людей были инфицированы Bd на каждом участке, с до 105000 грибковых спор на лягушку. Инфекционные нагрузки, превышающие 10 000 спор, иногда называют гипер-инфекциями, и считалось, что они с наибольшей вероятностью вызывают вредные эффекты у лягушек и приводят к сокращению популяции.
ДНК из образцов кожного мазка была секвенирована, что обеспечило первый генетический анализ типов штамма Bd из Перу. Он показал, что перуанские лягушки были инфицированы штаммами глобальной пандемической линии Bd. Bd-GPL является наиболее вирулентной и широко распространенной формой патогена и был зарегистрирован на всех континентах, где встречаются земноводные.
Исследователи искали факторы, которые могли бы объяснить наблюдаемые ими уровни заражения.
«Мы ожидали обнаружить, что определенная группа или вид лягушек были значительно более заражены, чем остальные, или что на нашем более прохладном участке было бы значительно больше заражений Bd и выше. Но это было не так », – сказала старший автор исследования Элисон Дэвис Рабоски, которая была соруководителем факультета Рассела в Университете штата Мичиган.
«Мы не обнаружили никакой заметной взаимосвязи между тем, какие виды были инфицированы, в каких типах окружающей среды они жили и насколько высока их инфекционная нагрузка», – сказал Дэвис Рабоски, доцент кафедры экологии и эволюционной биологии Университета штата Вашингтон. "Читрид просто казался везде."
Исследователи заявили, что их результаты должны быть особенно ценными для исследователей, которые работают с моделями риска заболеваний, чтобы предсказать, где вспышки наиболее вероятны.
Один из больших оставшихся вопросов, возникающих в результате этого исследования, заключается в том, задокументировали ли авторы новый набор инфекций, недавно проникших в Амазонку, или давние инфекции, которые просто игнорировались до сих пор, потому что исследователи не ожидали увидеть высокие уровни хитридного гриба в организме. низины.
«Эти результаты заставляют нас пересмотреть предположение, лежащее в основе моделей, которые предсказывали, что Амазонка станет холодной точкой для Bd», – сказал соавтор исследования Тимоти Джеймс, миколог и доцент кафедры экологии и эволюционной биологии Университета штата Мичиган.
"Очевидно, что эти модели не в состоянии уловить некоторые уникальные особенности этой экосистемы, которые нам необходимо изучить дополнительно. В качестве альтернативы – и это было бы тревожно, если это так – Bd может быстро эволюционировать на месте, чтобы выдержать эту экстремальную нишу."