Направи дарение на училище!

Високо в планините на Северна Майорка, група жаби живеят в поредица от скалисти басейни, захранвани от дъждовете. Те не са особено атрактивни на вид, с петнистата си синкаво кафява кожа и бледи коремчета, но са по свой начин едни много специални земноводни.
Ако бяхте посетили тези скалисти басейни преди няколко години, щяхте да откриете жабите в ужасно състояние: тези, които не са вече мъртви, са летаргични, някои с червена, белеща се кожа. Те са заразени със смъртоносна гъба, която мори масово земноводните по света и вече е унищожила десетки видове жаби. Видът Alytes muletensis в Майорка са единственият вид жаби в дивата природа, при които болестта е изкоренена.
Сега сред природозащитниците се надига усещането, че спешно трябва да защитим останалите видове жаби, преди тяхното квакане да е заглъхнало завинаги.

„Това е една надпревара с времето, тъй като тази гъба се разпространява все по-масово и засяга все повече и повече видове“, казва природозащитникът Джонатан Колби. „Изобщо не се контролира и вече почти не са останали чисти от нея местообитания.“
Неуспехът да се спре разпространението ѝ би бил пагубен, дори само защото жабите са красиви животни, които играят ролята на възлови елементи за техните екосистеми. Също така наскоро научихме от първа ръка колко ужасно може да бъде, когато болестите по животните се прехвърлят върху други видове. За щастие постигаме напредък. Знаем откъде е дошла тази „жабешка пандемия“ и – макар че ще бъде трудно – ние сме в ранните етапи на глобалната борба против нея.

За първи път учените осъзнават, че жабите са в беда през 1993 г., когато няколко вида започват да умират наведнъж в Куинсланд, Австралия. Изследователите бързо разбират, че всички жаби са били убити от една и съща мистериозна болест, която сега наричаме хитридиомикоза. Едва няколко години по-късно виновникът беше идентифициран.
През 1998 г. биологът Лий Бергър от университета Джеймс Кук в Австралия и нейните колеги описаха микроскопичната гъба Batrachochytrium dendrobatidis или Bd и доказаха, че тя причинява болестта.
След като разбират за хитридиомикозата, те започват да откриват все повече случаи с нея. Комбинирането на стари тъканни проби в лаборатории по целия свят разкри, че болестта убива жаби тук и там поне от 60-те години на миналия век. Също така напоследък тя започва да се наблюдава на все повече места по планетата, включително и при други земноводни. Сега тя вече се е разпространила на всички континенти с изключение на Антарктида, което я прави панзоотичен, животински еквивалент на пандемия.

Разбери повече за БГ Наука:

***

Фаталната гъба е част от много по-широка група водни гъби, наречени хитриди. Повечето от тях просто се хранят с прашец или водорасли. Тези, които засягат жабите, са рядко изключение. Земноводните имат тънка, водопропусклива кожа, през която дишат. Bd гъбата прониква в кожата и започва да атакува. Засега не разбираме напълно защо, но не всяко заразено животно развива хитридиомикоза. Тези, които я получават, изпитват проблеми с нервите си и с регулирането на нивата на вода и кислород.
„Със земноводните имате пълен спектър“, казва Колби, който ръководи Хондураския център за спасяване и опазване на земноводни. „Някои видове почти не могат да се заразят, те са достатъчно устойчиви. Други обаче я абсорбират като гъба и умират за пет дни.“

Сканираща електронна микрофотография на замразена непокътната зооспора и спорангии на хитридна гъбата (Batrachochytrium dendrobatidis)

Трудно е да се определи точно как болестта причинява смърт, тъй като заразените жаби често са на отдалечени места.
„Единственият случай, в който действително са разгледали причината за смъртта, е сърдечна аритмия. Така че по същество гъбичната инфекция на кожата причинява инфаркт“, казва Трентън Гарнър от Зоологическото дружество в Лондон. След паразитиране върху земноводни, Bd гъбата преминава през своя репродуктивен цикъл, освобождавайки спори във водата, където те могат да се прикрепят към други животни.

Тясно свързана гъба, наречена Batrachochytrium salamandrivorans или Bsal, която също причинява хитридиомикоза, най-вече при саламандрите и тритоните, е открита през 2013 г. Най-изчерпателното проучване, което имаме, публикувано през 2019 г., установи, че Bd и Bsal са заразили до момента 501 вида земноводни, а 90 вида земноводни вече са доведени до изчезване от това заболяване. Засега само при популациите на един единствен вид диви жаби, болестта е изкоренена напълно.
Някои биолози казват, че това ги прави най-разрушителните патогени, които светът е виждал.

Можем ли да отвърнем на техния удар? Имаме много кремове, които са ефективни за спиране на гъбични инфекции, така че една от ранните идеи е била да ги използваме. През 2008 г. изследователи от Националния природонаучен музей в Мадрид, Зоологическото дружество на Лондон и Imperial College London решават да опитат това в Майорка.
Те започват да улавят жабите Alytes muletensis и техните попови лъжички и да ги третират с противогъбичното лекарство итраконазол. След това изследователите източват басейните, за да се отърват от спорите и им позволяват след това естествено да се напълнят с дъждовна вода.

Но когато се връщат на следващата година, всички жаби са заразени отново.
Оказва се, че Bd гъбата има коз в ръкава си.
„Кокетното, но страшно нещо за хитридната гъба е, че това е алтернативна сапроба“, казва Колби. С други думи, тя може да премине от паразит към получаване на храната си от разлагаща се органична материя. Това означава, че следи от хитриди могат да се скрият в скалисти пукнатини и да се хранят с детрит, докато басейните са празни. Когато жабите се върнат, това може да ги е зарази отново.

Първото изкореняване

Без да се смущават, изследователите третират жабите отново, като този път старателно дезинфекцират и басейните. През 2015 г., след като следи популацията на жабите в продължение на няколко години, екипът обяви, че най-накрая методът е проработил. Хитридът е бил изкоренен от скалистите планински басейни.
Това първо изкореняване е единственото досега и е било благоприятствано от факта, че жабите Alytes живеят на малка площ. Много други популации от жаби обаче са разпръснати на огромни разстояния, което ги прави много по-трудни за улавяне и лечение.

„Жабите не се обаждат, че са болни“, казва Матю Фишър от Imperial College London, който е част от екипа, работещ в Майорка заедно с Гарнър. „Трябва да ги намерите. Когато са малки, когато са болни, те се крият. Те често са на много отдалечени места, до които се нуждаете от хеликоптери за да стигнете. Ако дезинфекцията на езера звучи като крайна мярка, това действително е така. Екипът предприе тази стъпка само в Майорка, защото басейните редовно се пълнят с дъждовна вода, така че дезинфектантите не причиняват трайна вреда.

Проблясък на надежда е, че някои жаби, като критично застрашената планинска пилешка жаба (Leptodactylus fallax), която е ендемична за карибските острови Доминика и Монсерат, са реагирали положително на усилията за опазване. Тези жаби са били доведени до изчезване от хитридите в Монсерат, но след като са били отглеждани на друго място, след това са били повторно въведени на острова през 2019 г. Хитридите не оцеляват добре при високи температури. Така че, за да държат гъбите далеч от новите полудиви заграждения на повторно въведените планински пилешки жаби, природозащитниците се опитват да направят околната среда на жабите по-гореща, като премахват покривката на дърветата и отопляват езерата им.

Планинска пилешка жаба (Leptodactylus fallax)

В Панама също има надежда. Там 12 вида жаби са намаляли в изобилие след пристигането на хитридните гъби там през 2004 г. Но проучване от 2018 г. показа, че девет от тези видове започват да се възстановяват, вероятно защото развиват устойчивост към гъбичките.
Освен че се опитват да спасят жабите от хитридните гъби, хората се опитват да определят откъде идват тези масови убийци. Това вече разкри някои изненади, които може да ни помогнат да се борим с болестта.

Дълго време преобладаващата хипотеза беше, че тази гъба идва от Африка и се разпространява в световен мащаб в средата на ХХ век. Колкото и малко вероятно да звучи, тази идея до голяма степен се основава на начина, по който са работили тестовете за бременност преди изобретяването на домашния тест за бременност. Вярвате или не, това включва жаби.

Историята започва с британски зоолог на име Ланселот Хогбен, който изучава хормоните, като ги инжектира на жаби. През 1930 г. той работи с африканската обикновена ноктеста жаба (Xenopus laevis), вид, който тогава се е срещал в изобилие в Африка на юг от Сахара. Той открива, че тази жаба започва да снася яйца, ако под кожата ѝ се инжектират определени хормони, свързани с бременността. До 50-те години на миналия век Хогбен показа, че жабите могат да се използват като надежден тест за бременност при хора: инжектирайте урината на жената под кожата на жабата и ако животното овулира, жената е бременна. Благодарение на това обикновените ноктести жаби бяха изнесени широко от Африка за тази употреба и изглеждаше вероятно хитридните гъби да са дошли с тях.

По-новите доказателства обаче сочат различен произход. Изучавайки ДНК на хитридите, стана ясно, че те съществуват от милиони години. Различни щамове отдавна съществуват по целия свят и земноводните са живели повече или по-малко щастливо заедно с локалните щамове, тъй като дългото излагане на тях им позволява да изградят резистентност и да избегнат всякакви потенциални вреди, причинени от гъбичките.

Амфибиен апокалипсис

Знаем, че земноводните в Югоизточна Азия като цяло са по-устойчиви на най-опасния щам Bd, който е отговорен за панзоотията, отколкото земноводните на други места.
Това предполага, че панзоотичният щам първоначално идва от Югоизточна Азия. „Вярваме, че земноводните живеят с този конкретен хитрид от най-малко 40 милиона години“, казва Фишър. „Така че, това е много дълго време, но е било само в една част на планетата.“ В днешно време обаче вероятно са били изнасяни жаби от този регион, както за домашни любимци, така и за лабораторни експерименти.
Това югоизточния азиатски щам на Bd се е разпространил до места, където местните земноводни не са имали възможност за съпротива срещу него, и е поставил началото на всички сегашни проблеми.
Щамът, който циркулира най-широко сега, изглежда е силно вирулентен хибрид между този първоначален азиатски щам и друг хитрид. През 2019 г. беше открит още един нов щам Bd, а може да има и повече. Паралелите с пандемията covid-19, където пътуващите индивиди разпространяват нови варианти на вируса по света с опустошителен ефект, са ясни.

Това предполага курс на действие, който може да забави разпространението на хитридите, а именно – строг контрол или забрана за износ на земноводни. Въпреки че гъбата се среща по целия свят, има джобове с чисти местообитания. Например Мадагаскар, гореща точка на разнообразие от земноводни, все още се смята за свободен от такива гъбички. Bsal, които заразяват предимно саламандри, изглежда са ограничени само в Европа за момента. Обединеното кралство, САЩ, Канада и ЕС имат законодателство за контрол върху движението на саламандри. Според Северноамериканската работна група за Bsal, към 2020 г. не е имало случаи на Bsal в Северна Америка.

Огнените саламандри живеят в Европа, където се разпространява хитридната гъба.

„Има все по-глобални забрани за трафик на земноводни, за които е известно, че са разпространители на хитриди и това изглежда е много мощен начин за спиране на по-нататъшното разпространение на Bd и Bsal“, казва Фишър.
Забраните за износ обаче няма да имат голям ефект на места, където вече присъстват хитридите. Ето защо хората изпробват и нови методи за контрол на гъбичките, за да спрат по-нататъшния спад на популациите от земноводни. Но няма лесни опции.

Една стратегия за контрол на болестта е да се унищожава част от животните, така че гъстотата на популацията да се намали и болестта да не може да се разпространява толкова бързо.
Това може да се приложи към групи жаби, които са особено податливи на хитриди, за да спрат да ги предават на други видове.
Брайън Дравърт от Университета на Северна Каролина, Ашвил, и неговите колеги са моделирали как това може да се развие. Те са открили, че умъртвяването на достатъчно животни за значително ограничаване на разпространението повишава вероятността от срив на популацията до непоносими нива. Тогава това не е обещаваща стратегия.

По-добра идея може да бъде да се дадат пробиотици на жабите. Установено е, че някои устойчиви на хитриди жаби имат смес от бактерии по кожата си, които могат да се борят с гъбичките. Някои природозащитници обсъждат идеята да се даде на уязвимите жаби доза от тези защитни бактерии. Това може да осигури по-трайна защита от противогъбичните средства, но все пак ще включва трудната задача за намиране и лечение на жаби в дивата природа.

Шанс за успешна борба

Друга възможна защитна линия може да бъде генетиката и имунологията на земноводните. Знаем, че някои устойчиви на хитриди жаби получават известно ниво на защита от своите гени, но не разбираме напълно как работи това.
Анна Савидж от Университета на Централна Флорида е една от тези, които се опитват да разберат. Тя провежда експерименти за редактиране на гени, за да разбере какви генетични промени могат да дадат на животните повече шанс за битка.
Савидж е открила, че жабите, най-силно засегнати от Bd, имат неочаквано силна имунна реакция към тях.

„Жабите, които умират, са тези, които имат супер засилен имунен отговор“, казва тя. „Тези, които оцеляват, всъщност почти спират експресията на имунните си клетки.“
Има смисъл, в който това е обнадеждаващо. Това показва, че не разбираме много за това как функционира имунната система на земноводните, така че изследванията могат да открият нови, полезни прозрения. Савидж посочва, че жабите изглежда се заразяват с болести много често.

Всъщност не само хитридите инфектират жабите. През юни се появи новината, че тежка инфекция с перкинсий (смъртоносна болест, която причинява подуване на поповите лъжички) е идентифицирана за първи път в Обединеното кралство.
„Може би има нещо коренно различно в имунната система на земноводните, което трябва да разберем, за да открием наистина защо те страдат от болести с по-висок процент от повечето други организми“, казва Савидж.

За Колби най-тревожното нещо за хитридната панзоотия е, че това може да е само първият пример за огнище на болестта, създадено от безгрижно движещи се животни по целия свят.
„Отне ни десетилетия, за да разберем дори, че жабите всъщност страдат от пандемия.“ Той смята, че това вече може да се случи отново. Със сигурност знаем, че има и други опасни болести по животните.
Междувременно наблюдаваме какво се случва, когато голям брой жаби бъдат загубени от екосистемата – това определено не е красиво. Така няма кой да ловува комарите и други насекоми, причиняващи болести. А от друга страна пък отсъствието на жабите означава и по-малко плячка за животни като змии и птици, поради което те също постепенно се изправят пред упадък.
„Знаете ли“, казва Савидж, „светът без жаби би бил един много тъжен свят.“

Източник: New Scientist
Превод: Радослав Тодоров

Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!