https://frosthead.com

Tutvuge värvikate uue relvaga, mida teadlased kasutavad kärnkonna päästmiseks laastavast seenest

Valerie McKenzie hotellikülalisi võiks kirjeldada vaid kui erakordselt suurt hooldust vajavat.

Seotud sisu

  • Need vangistuses kasvatatud konnad on röövloomade ja kühtriidi seentega looduses vastamisi
  • Koobaste draakonid on olemas - ja nende säästmine võiks olla joogivee kaitsmise võti
  • Võistlus konnade kaitsmiseks surmava patogeeni eest annab palju vajalikku tõuget

Esiteks vajavad nad igaüks eraldi kaasaskantavaid plastikdetaile, millel on tasuta lõuatõmbevaade Colorado Collegiate Peaksi mägedele. Oktoobri esimesel poolel töödeldi neid ka valusalt pakutavate, proteiinidega pakendatud igapäevaste söögikordade, kahenädalase intensiivse probiootilise vannihoolduse ja kaks korda nädalas toimuva naha tampooniga mikrobiomi analüüsiks. Kahjuks ei suutnud McKenzie hellitatud süüdistused avaldada tunnustust kuningliku kohtlemise eest.

Lõppude lõpuks, Colorado ülikooli bioloog Boulder juhib “kärnkonnahotelli”.

Välitöö, mille McKenzie oktoobris kokku pakkis, võib päästa miljardeid inimelusid - kindlasti kahepaiksete elusid, kuid võib-olla ka mõne inimese elusid. Ta loodab, et tema ja tema meeskonna poolt sel sügisel hotellides manustatud kärnkonnadele manustatud probiootilised ravimeetodid võivad anda tulevastele kärnkondadele võimaluse võidelda surmava patogeeniga.

Aastakümnete jooksul on kogu maailmas konna-, kärnkonna- ja salamandripopulatsioone räsinud salapärane seenpatogeen Batrachochytrium dendrobatidis (Bd). See on probleem, sest kahepaiksed - kellest 40 protsenti ähvardab kogu maailmas väljasuremine - on tervete ökosüsteemide jaoks üliolulised. Ajakirjanik Elizabeth Kolbert aitas selle ökoloogilise kriisi avalikkuse tähelepanu juhtida 2009. aastal New Yorkerit käsitlevas artiklis ja hiljem oma Pulitzeri auhinnaga pärjatud raamatus „Kuues väljasuremine“ .

Asi pole ainult selles, et need kahepaiksed hoiavad putukapopulatsioone kontrolli all ja pakuvad toitu suurematele kiskjatele. Nad on ka eriti tundlikud oma keskkonna suhtes, muutes nad “indikaatorliikideks” ehk loomadeks, kelle tervise ja asurkonna kõikumisi saab kasutada laiemate keskkonnahäirete ja kahjustuste hindamiseks. Justkui poleks see olnud piisavalt halb, muretseb biolooge ka asjaolu, et konnad, kärnkonnad ja salamandrid mängivad rolli sääskede populatsioonide reguleerimisel, kes kannavad laastavaid haigusi Lääne-Niilusest Zikani.

Ja kaubanduslikust seisukohast vaadates "kaotame potentsiaalselt farmaatsiatooted", ütleb James Madisoni bioloog ja kahepaiksete teadlane Reid Harris. Harris viitab asjaolule, et konnade naha sekretsioonid võivad kunagi mängida rolli selliste peamiste inimhaiguste nagu HIV ravis. "Isegi ühe liigi kaotamine on vastuvõetamatu, kuid me kaotame 42 protsenti liikidest, " ütleb Harris. Mõnes kohas reageerib ta keskkonna väljasuremisele ettenägematul viisil. "Panamas on toimunud ulatuslik väljasuremine ja nüüd näete seal ojades palju rohkem vetikaid, " ütleb ta.

Experiment_BrownsCreek.jpg "Kärnkonnahotellid" töödeldud ja kontrollkärnkonna jaoks. (Valerie McKenzie)

McKenzie töö põhineb teadustööl, mida Harris alustas peaaegu kümme aastat tagasi. 2008. aastal avastas tema labor, et J. lividum, paljude kärnkonna- ja konnaliikide nahal looduslikult leitav bakter, avaldas kasulikke seenevastaseid toimeid. Tundus, et see hoiab Bd-d piisavalt kaua eemal, et konna immuunsussüsteemid saaks sisse lüüa ja töö lõpetada.

Esmalt tõmbas Harris J. lividumi tähelepanu pärast seda, kui ta vaatles, kuidas see laboris sügavlillat värvi muutis, tagasi, kui ta töötas nüüd Villanova ülikoolis orgaanilise keemiku Kevin PC Minbiole'iga. "Iga kord, kui koloonia andis värvi, sai see Kevini tähelepanu, " räägib Harris. Ta tahtis välja mõelda värvimuutuse taga oleva mehhanismi.

Nagu selgus, oli tooni muutust põhjustavas metaboliitis võtmetähtsus: kuigi kõigil tema vaadelnud konnadel oli mõni J. lividum, leiti, et metaboliit oli ainult nendel, keda vanniti J. lividumi lahuses - ja need olid need, kes Bd kokkupuute üle elasid. Kõik kontrollrühma konnad peale ühe surid.

2010. aastal osales Harris J. lividiumiga välikatsetes, mis läksid kaugemale. Pärast seda, kui Reid oli kultiveerinud California mägikollase jalaga konnadest pärit bakteritüve, rakendas San Francisco riikliku ülikooli bioloog Vance Vredenburg töötlemist plastmahutitega. Bakteritega töödeldud konnad olid ainsad, kes aasta läbi elasid. Kuid teisel aastal sõi forell kogu populatsiooni. (Forell oli harrastuskalapüügiks vette lastud.) Vredenburg ei avaldanud tulemusi kunagi.

McKenzie kärnkonnahotellid - projekt, mille tema meeskond kutsus Prince'i mälestuseks ja bakteri värvi austamiseks - lillaks vihmaks - hõlmas 150 loodusliku boreaalse kärnkonna suplemist ka J. lividumi probiootilises lahuses. Ta alustas bakterite loodusliku tüve isoleerimisega ja näidata, et sellel oli kaitsev toime. Algkomponent oli võtmetähtsusega: “Me ei taha maailma teisest osast mikroobi võtta ja seda tutvustada, ” selgitab ta.

Selle aasta septembris avaldatud dokumendis näitasid McKenzie, Harris ja mitmed teised teadlased, et vangistatud boreaalsete kärnkonnade ravimisel J. lividum'iga ei ilmnenud kahjulikke tervisemõjusid ja nad suurendasid Bd kokkupuute tõenäosust 40% võrra. Selles dokumendis rõhutati, et on oluline säilitada vangistuses olevate loomade populatsioonides kogu mikrobiomi tervislik mitmekesisus - eriti seetõttu, et me ei mõista veel nende bakterite olulist tervisega seotud rolli.

McKenzie meeskond plaanis algselt vangistuses kasvatatud kärnkonnaid ravida ja loodusesse lasta, kuid külm kärnkond tappis selle kärnkonna kohordi ära. Colorado osariik palus McKenzie meeskonnal teha koostööd metsiku kärnkonna moodustamisega. "Nad tundsid end üsna meeleheitel, " ütleb McKenzie. “Collegiate Peaksi piirkonnas arenesid boreaalsed kärnkonnad õitsele ja olid nakatumata alles mitu aastat tagasi, kui riigibioloogid hakkasid neis kohtades Bd-d tuvastama.” Boreaalsed kärnkonnad said 1993. aastal Colorados ohtu.

Metamorphs.JPG Brown's Creeki metamorfsed kärnkonnad pärast töötlemist ja proovide võtmist vahetult enne nende vabastamist märgalale. (Stephanie Shively)

McKenzie labor ootab endiselt andmete tagasi saamist, mis annaks neile teada, kas J. lividum viibis oma kärnkonnahotellides kärnkonnal. Ta loodab, et bakterid on vähemalt kaks nädalat kinni jäänud. "Kärnkonnad võivad nakatuda juuretisena, kuid Bd kipub jääma nende suuosadele, " ütleb McKenzie. “See levib metamorfoosi ajal. Ja metamorfoosi ajal ripuvad kärnkonnad hiiglaslikes kogudustes, nii et kui on üks nakatunud inimene, võib nakkus kiiresti levida. ”

Ta lisab, et “kui metamorfoosi ajal on epideemia, siis see kustutab 90 protsenti inimestest.” Sel juhul surevad noorimad täiskasvanud enne munarakku. Tema meeskond ei saa aru ravirühma ellujäämise määrast, kuna nad ei tähistanud kärnkondi, kellega nad uuesti katsetamiseks katsetasid (neid oli liiga vähe, et seda tõenäolist võimalust kasutada). Kuid kui mõni kärnkonn kevadel ellu jääb, on see tohutu edu.

Järgmine samm oleks mitusada või isegi tuhandeid kärnkondi töödelda, väidab McKenzie, ja märgistada need uuesti kinnipüüdmiseks, et paremini kindlaks teha, kui tõhusad on J. lividum'i töötlemisel kärnkonnad.

Ehkki J. lividumi raviprotseduurid on näidanud paljutõotavat boreaalseid kärnkondi ja mägiseid kollasejalgseid konni, pole need võlukunst. Näiteks ei pruugi nad aidata igasuguseid konnasid, ütles Smithsoniani looduskaitsebioloogia instituudi konnauurija Matt Becker. Becker ütleb, et ta pole vangistuses olnud Panama kuldsete konnade bakteritega ravimisel edu saavutanud. "Lillad bakterid ei taha oma nahale kleepuda, " ütleb ta.

Seal on ka kasutuselevõtu probleem. "Iga konn oma Tupperware konteineris, see ei toimi tegelikult, " ütleb Harris. Tema sõnul võivad teadlased ühel päeval J. lividumi või muid probiootilisi ravimeetodeid levitada veeallikate kaudu või nakatades seda pinnasesse. "Võite ette kujutada stsenaariume, kus keskkonda täiendate, " ütleb ta.

"Kui jõuame populatsioonidesse, kuhu on jäänud vaid paar kanget, ja teostame sihipäraseid ravimeetodeid, võib neil olla lask püsima jääda" või vähemalt ellu jääda veel paar põlvkonda, "ütles McKenzie. "See võib anda neile võimaluse patogeeni edasiarenemiseks ja sellega kohanemiseks." Teisisõnu, lõppkokkuvõttes ei ole eesmärk kahepaiksete populatsioone lõputult toestada, vaid osta neile aega.

Tutvuge värvikate uue relvaga, mida teadlased kasutavad kärnkonna päästmiseks laastavast seenest