Земноводных заражает смертоносный грибок — при чем здесь люди

Фото: Unsplash
Фото: Unsplash
Грибок, открытый в самом конце XX века, считается сейчас одной из крупнейших угроз биоразнообразию и приметой «шестого» массового вымирания. Разбираемся, как он захватил Землю и что такое голоценовое вымирание

Кратко о грибке

Грибок Batrachochytrium dendrobatidis (для краткости Bd), известный науке всего лишь четверть века, привел к значительному сокращению биоразнообразия земноводных в Центральной Америке и в настоящее время распространился на очень широких пространствах земного шара. Этот грибок расширяет свой ареал со скоростью до 30 км в год (эта скорость зафиксирована на Панамском перешейке). Он был обнаружен также в Северной Америке (главным образом в США, климатические условия Канады не благоприятствуют Bd), Южной Америке, в Восточной и Юго-Восточной Азии (Япония и Корея; Филиппины) и на юге Китая, в Африке южнее Сахары, в Европе от Дании и севера Англии до Испании и Португалии, в Австралии и Новой Зеландии. Сообщается о находках грибка в Москве и Московской области.

Динамика распространения грибка Batrachochitrium Dendrobatidis с июня 2014 по декабрь 2019
Динамика распространения грибка Batrachochitrium Dendrobatidis с июня 2014 по декабрь 2019 (Фото: Deanna H. Olson)

Открытие

Австралийский биолог Ли Бергер и ее соавторы (не путать с антропологом Ли Бергером) первыми описали Bd. Они пишут, что во время программ мониторинга сокращающихся популяций земноводных в Биг-Тейблленде (Австралия) в 1993–1994 годах и в лесном заповеднике Фортуна (западная Панама) в 1996–1997 годах было обнаружено большое количество больных и мертвых бесхвостых земноводных. Ученые исследовали их кожу и нашли спорангии ранее незарегистрированного грибка. Анализ его ДНК обнаружил самое большое сходство с геномом хитридиевых грибков (в основном паразитические грибки, которые вызывают болезни растений, а в случае Bd — земноводных).

Вывод, который сделала Бергер и ее коллеги, подтвердился дальнейшими исследованиями: причиной высокой смертности лягушек в двух столь удаленных друг от друга регионах как Квинсленд в Австралии и заповедник Фортуна в Центральной Америке стал неизвестный ранее грибок, который получил название Batrachochytrium dendrobatidis.

Изучение Bd показало, что грибок приспособлен к существованию на очень обширных и разных по своему климату территориях Земли. Он может размножаться при температурах от 4 до 25 °С и относительной кислотности среды рН от 4 до 8, что покрывает почти все естественные условия водоемов. Но все же наиболее благоприятными условиями оказались температура 17–25 °С и кислотность среды рН 6–7 (pH 7 — это чистая вода). Оказалось, что нагревание воды до 30 °С убивает в течение восьми дней 50% популяции грибка.

Болезнь

Грибок — возбудитель хитридиомикоза, это опасное кожное заболевание амфибий. Во время болезни у животного блокируется дыхание и поступление воды в организм (у земноводных обе эти функции в значительной степени осуществляются через кожу). Существует мнение, что расширение ареала грибка и рост его популяции связан с глобальным потеплением. Из-за парникового эффекта уменьшается среднесуточный диапазон температур и это создает благоприятную среду для размножения грибка в течение более длительного времени.

Хитридиомикоз поражает все три отряда земноводных и некоторые виды раков: бесхвостых (в него входят лягушки и жабы), хвостатых (это саламандры и тритоны) и безногих (к нему относятся червяги).

Земноводных заражает смертоносный грибок — при чем здесь люди

Зооспоры передаются через водную среду и после столкновения с кожей земноводных быстро образуют спорангии — оболочки, в которых образуются новые споры. Инфицирование происходит успешно из-за высокой влажности кожи земноводных. Потом эти новые споры могут распространяться в среде и поражать других земноводных и повторно инфицировать носителя, так что болезнь прогрессирует. Точный механизм того, как грибок через зооспоры успешно передается от одного хозяина к другому, до сих пор не известен. Считается, что нового носителя споры обнаруживают с помощью хемотаксиса — двигательной реакции на химический раздражитель — иными словами, споры улавливают определенные химические вещества и двигаются к их источнику. Для защиты у спор примерно через сутки образуется временная твердая оболочка.

Хитридиомикоз поражает главным образом кожу животного-носителя. При этом у земноводных именно через кожу происходят важнейшие обменные процессы — получение питательных веществ, выделение токсинов и зачастую дыхание. Через восемь дней после заражения у животных начинает развиваться анорексия — отсутствие аппетита при объективной потребности организма в пище. У инфицированных снижается уровень калия, натрия и магния — веществ, составляющих основу метаболизма живых клеток. Вдобавок, продукты жизнедеятельности грибков не выводятся из организма и еще сильнее отравляют его. У многих видов хитридиомикоз протекает очень тяжело, вплоть до 100% летальности для отдельных видов животных.

Грибку Bd приписывают снижение биоразнообразия земноводных, более того, его называют причиной эпизоотии (это как эпидемия, только среди животных), унесшей жизни множества земноводных, в том числе, похоронившей некоторые виды. Среди них древесная лягушка Рэббса (квакша Ecnomiohyla rabborum) из Панамы — последняя особь этого вида умерла в неволе в 2016 году, и жаба Taudactylus acutirostris из Австралии. Также, вероятно, с Bd связано исчезновение костариканской оранжевой жабы, наблюдавшейся научным сообществом всего 23 года — впервые она была описана в 1966 году, но после 1989 года никто ее не видел, — и двух видов лягушек из Австралии.

Фото:Unsplash
Зеленая экономика От легкого недомогания до менингита: как проявляются клещевые инфекции

Но ряд видов может успешно противостоять заболеванию. Специалисты считают, что есть шанс найти способ противостоять Bd и хитридиомикозу. Земноводные, пережившие болезнь, как правило, демонстрируют более высокий уровень бактерии Janthinobacterium lividum. Эта бактерия вырабатывает вещества, которые даже при низких концентрациях подавляют рост Bd. От заражения грибком защищает длительное пребывание в тепле и повышение температуры тела выше 25°С. Снижение численности амфибий в результате заражения Bd происходит в основном там, где суточный температурный режим не позволяет разогреть тело свыше 25 — в горах и в более холодные месяцы.

Те виды земноводных, для которых встреча с Bd не привела к их полному исчезновению, все равно находятся под существенной угрозой. Некоторые пережили эпизоотию и стабилизировалась по численности, но популяция и ареал после выздоровления оказались существенно меньше, чем до проникновения грибка. Популяции других видов продолжают сокращаться и несмотря ни на что до сих пор — даже спустя много лет после первоначального заражения грибком, — хитридиомикоз продолжает наносить им урон. Для того чтобы поддержать некоторые виды, ученым приходится буквально вручную расселять как диких особей, так и выращенных в неволе или под надзором на их прежней территории.

Чем опасно вымирание земноводных

В природе нет «полезных» и «вредных» видов — если кому-то удалось выжить в естественных условиях на определенной территории в течение нескольких поколений, значит ему в этом биологическом сообществе ему нашлась ниша. К «вредности» может привести только перекос в численности, который, как правило, возникает в результате вмешательства человека. Впрочем, о «полезности» говорят по отношению к чему-то, и чаще таким «центром» природы и мерилом выступает человек.

Земноводные занимают промежуточное звено в цепи питания — чаще всего они питаются насекомыми (некоторые предпочитают дождевых червей) и сами идут в пищу более крупным животным, например, птицам. Соответственно, выпадение этого звена повлечет за собой взрыв популяции насекомых и сокращение численности птиц. Многие из насекомых, которыми питаются земноводные, могут переносить болезни. Следовательно, беспрепятственное размножение насекомых будет губительно как для эпидемиологической ситуации, так и для растительного мира.

Земноводные контролируют популяции насекомых
(Видео: Nike Forever / YouTube)

Примером того, как губительно распространение животных, у которых нет естественных врагов, служат испанские слизни, которые в 20 веке очень быстро распространились за пределы пиренейского полуострова и давно являются головной болью экологов по всей Европе, в том числе и в России. Будучи чрезвычайно плодовитыми и всеядными, эти животные могут наносить урон окружающей среде.

Испанский слизень Arion lusitanicus на самом деле родом из Португалии
Испанский слизень Arion lusitanicus на самом деле родом из Португалии (Фото: Wikipedia)

У грибка человеческий след

Есть несколько предположений того, откуда происходит грибок Bd и как он мог распространиться практически по всему Земному шару. Он мог возникнуть в Африке и путешествовать вместе с африканскими когтистыми лягушками, которые часто служат модельным объектом в биологических исследованиях — и продаются и покупаются по всему миру.

Но недавно завершилось исследование, которое показало, что грибок происходит из Кореи. Путем его распространения опять же считается торговля лягушками.

Студенты РУДН препарируют лягушку
Студенты РУДН препарируют лягушку (Фото: 28swordhits / YouTube)

Третье мнение — грибок по всему миру распространила американская лягушка-бык. Сама эта лягушка не болеет хитридиомикозом, что делает ее лучшим распространителем, потому что больные особи не были бы хорошим товаром. Кроме того что ее употребляют в пищу (в этом случае товаром служат не целые лягушки, а только их задние лапы), американская лягушка-бык используется как модель для препарирования в школах по всему миру.

Обновлено 31.10.2023
Главная Лента Подписаться Поделиться
Закрыть