https://frosthead.com

Γνωρίστε τους πολύχρωμους επιστήμονες Νέων Όπλων που χρησιμοποιούν για να σώσουν το φρυγανιές από ένα καταστροφικό μύκητα

Οι επισκέπτες του ξενοδοχείου Valerie McKenzie μπορούσαν να χαρακτηριστούν ως εξαιρετικά υψηλές απαιτήσεις συντήρησης.

σχετικό περιεχόμενο

  • Αυτοί οι βατράχοι με αιχμαλωσία βρίσκονται αντιμέτωποι με τους θηρευτές και τον μύκητα Chytrid για να το κάνουν στο άγριο
  • Οι σπηλιές Dragons υπάρχουν-και η εξοικονότητά τους θα μπορούσε να είναι το κλειδί για την προστασία του πόσιμου νερού
  • Ο αγώνας για την προστασία βατράχων από ένα θανατηφόρο παθογόνο παίρνει μια πολύ αναγκαία ώθηση

Πρώτα απ 'όλα, χρειάζονται έκαστη φορητές πλαστικές μονάδες, οι οποίες διατίθενται δωρεάν, με θέα στο Collegiate Peaks Mountain του Κολοράντο. Κατά τη διάρκεια του πρώτου εξαμήνου του Οκτωβρίου, αντιμετωπίστηκαν επίσης σε καθημερινά παρασκευασμένα, καθημερινά γεύματα που περιείχαν πρωτεΐνη, μια εντατική θεραπεία με προβιοτικό λουτρό διάρκειας δύο εβδομάδων και δύο εβδομαδιαία μάκτρα για ανάλυση μικροβίων. Δυστυχώς, οι περιφρονημένες κατηγορίες του McKenzie δεν μπόρεσαν να εκφράσουν την εκτίμησή τους για τη βασιλική περίθαλψη.

Μετά από όλα, ο βιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο, ο Μπόλντερ διεξήγαγε ένα "νεκρό ξενοδοχείο".

Η επιτόπια εργασία που ο McKenzie ολοκλήρωσε τον Οκτώβριο έχει τη δυνατότητα να σώσει δισεκατομμύρια ζωές-αμφίβια ζωή, σίγουρα, αλλά πιθανώς και κάποια ανθρώπινη ζωή. Ελπίζει ότι οι προβιοτικές θεραπείες που αυτή και η ομάδα της θα χορηγήσουν στους φράουλες στα ξενοδοχεία της το φθινόπωρο αυτό θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους μελλοντικούς νεκρούς να έχουν την ευκαιρία να πολεμήσουν ένα θανατηφόρο παθογόνο.

Για δεκαετίες, οι πληθυσμοί βάτραχος, βακαλάου και σαλαμάνδρου σε όλο τον κόσμο έχουν καταστραφεί από ένα μυστηριώδες μυκητιακό παθογόνο που ονομάζεται Batrachochytrium dendrobatidis (Bd). Αυτό είναι ένα πρόβλημα, διότι τα αμφίβια - το 40% των οποίων κινδυνεύουν να πεθάνουν παγκοσμίως - είναι ζωτικής σημασίας για τα υγιή οικοσυστήματα. Η δημοσιογράφος Elizabeth Kolbert βοήθησε να φέρει αυτή την οικολογική κρίση στην προσοχή του κοινού σε ένα άρθρο για το New Yorker το 2009, και αργότερα στο βραβείο του Pulitzer, το βραβείο The Sixth Extinction .

Δεν είναι μόνο αυτά τα αμφίβια που διατηρούν τους πληθυσμούς των εντόμων υπό έλεγχο και χρησιμεύουν ως τρόφιμα για μεγαλύτερα αρπακτικά ζώα. Είναι επίσης ιδιαίτερα ευαίσθητα στο περιβάλλον τους, καθιστώντας τα "δείγματα είδη", ή ζώα των οποίων η υγεία και οι πληθυσμιακές διακυμάνσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να μετρήσουν την ευρύτερη περιβαλλοντική αναταραχή και βλάβη. Σαν να μην ήταν αρκετά κακό, οι βιολόγοι ανησυχούν επίσης για το γεγονός ότι οι βατράχοι, οι βατράχοι και οι σαλαμάντες παίζουν ρόλο στη ρύθμιση των πληθυσμών κουνουπιών, που φέρνουν καταστροφικές ασθένειες από το Δυτικό Νείλο στη Ζίκα.

Και από εμπορική άποψη, «δυνητικά χάνουμε φαρμακευτικά προϊόντα», λέει ο Reid Harris, βιολόγος James Madison και ερευνητής αμφίβιας. Ο Χάρις αναφέρει το γεγονός ότι οι εκκρίσεις του δέρματος των βατράχων θα μπορούσαν κάποια μέρα να παίζουν ρόλο σε θεραπείες για βασικές ανθρώπινες ασθένειες όπως ο ιός HIV. "Η απώλεια ακόμη και ενός είδους είναι απαράδεκτη, αλλά εξετάζουμε το ενδεχόμενο να χάσουμε το 42% των ειδών", λέει ο Χάρις. Σε ορισμένα σημεία, προσθέτει, το περιβάλλον αντιδρά ήδη σε απροσδόκητα με απρόβλεπτες μεθόδους. "Στον Παναμά υπήρξε μια τεράστια εξαφάνιση και τώρα βλέπετε ότι υπάρχουν περισσότερα φυτά που αναπτύσσονται σε ρέματα εκεί", λέει.

Experiment_BrownsCreek.jpg "Ξενοδοχεία με φρυγανιές" για επεξεργασμένα και κουλουράκια. (Valerie McKenzie)

Το έργο του McKenzie βασίζεται στην έρευνα που ξεκίνησε πριν από περίπου μια δεκαετία ο Harris. Το 2008, το εργαστήριό του ανακάλυψε ότι το J. lividum, ένα βακτήριο που βρέθηκε φυσικά στο δέρμα πολλών ειδών φραγκοσυκιών και βατράχων, είχε χρήσιμα αποτελέσματα καταπολέμησης των μυκήτων. Φάνηκε να κρατάει μακριά το Bd αρκετό καιρό ώστε τα ανοσοποιητικά συστήματα βατράχων να χτυπούν και να τελειώνουν τη δουλειά.

Ο Harris βρέθηκε για πρώτη φορά στο J. lividum αφού παρακολούθησε να γυρίσει ένα βαθύ πορφυρό χρώμα όταν ήταν στο εργαστήριο, όταν εργάστηκε με τον οργανικό χημικό Kevin PC Minbiole, τώρα στο Πανεπιστήμιο Villanova. "Κάθε φορά που μια αποικία παρήγαγε ένα χρώμα πήρε την προσοχή του Kevin, " λέει ο Χάρις. Ήθελε να καταλάβει τον μηχανισμό πίσω από την αλλαγή χρώματος.

Όπως αποδείχθηκε, ο μεταβολίτης που παρήγαγε αυτή την απόχρωση ήταν το κλειδί: Ενώ όλοι οι βάτραχοι που είχε εξετάσει είχαν κάποιο J. lividum επάνω τους, μόνο εκείνοι που λούστηκαν σε διάλυμα J. lividum βρέθηκαν να έχουν μεταβολίτη πάνω τους - και αυτοί ήταν εκείνοι που επέζησαν της έκθεσης Bd. Όλοι εκτός από έναν βάτραχο στην ομάδα ελέγχου έχασαν τη ζωή τους.

Το 2010, ο Harris συμμετείχε σε μια δοκιμή πεδίου με το J. lividium που προχώρησε περαιτέρω. Αφού ο Reid καλλιέργησε ένα στέλεχος των βακτηρίων που προέρχονται από τους βράχους με κίτρινο πόδι στην Καλιφόρνια, ο βιολόγος Vance Vredenburg του κρατικού πανεπιστημίου του Σαν Φρανσίσκο εφάρμοσε τη θεραπεία χρησιμοποιώντας πλαστικά δοχεία. Οι βάτραχοι που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με τα βακτηρίδια ήταν οι μόνοι που επιβίωσαν ένα χρόνο. Αλλά το δεύτερο έτος, η πέστροφα έφαγε ολόκληρο τον πληθυσμό. (Η πέστροφα είχε πέσει στο νερό για αναψυχή). Η Vredenburg δεν δημοσίευσε ποτέ τα αποτελέσματα.

Τα νεκρά ξενοδοχεία του McKenzie - ένα έργο που η ομάδα της αποκαλούσε "Purple Rain" στη μνήμη του Prince και σε τιμή για το χρωματισμό των βακτηριδίων που αφορούσαν το μπάνιο 150 άγριων boreal βακαλάοι σε μια προβιοτική λύση J. lividum . Ξεκίνησε με την απομόνωση ενός φυσικού στελέχους των βακτηριδίων και αποδεικνύοντας ότι είχε προστατευτικό αποτέλεσμα. Το εγγενές στοιχείο ήταν το κλειδί: «Δεν θέλουμε να πάρουμε ένα μικρόβιο από άλλο μέρος του κόσμου και να το εισαγάγουμε», εξηγεί.

Σε μια δημοσίευση που δημοσιεύθηκε τον περασμένο Σεπτέμβριο, ο McKenzie, ο Harris και αρκετοί άλλοι ερευνητές κατέδειξαν ότι η θεραπεία των αιχμηρών βαρελίων με τον J. lividum δεν έδειξε δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία και αύξησε την πιθανότητα επιβίωσης της έκθεσης Bd κατά 40%. Το έγγραφο τόνισε τη σημασία της διατήρησης της υγιεινής ποικιλομορφίας μικροβίων σε πληθυσμούς αιχμαλωσίας ζώων - ειδικά επειδή δεν κατανοούμε ακόμα τους μυριάδες ρόλους που σχετίζονται με την υγεία που παίζουν αυτά τα βακτήρια.

Η ομάδα του McKenzie είχε αρχικά προγραμματιστεί να επεξεργαστεί τους κρατούμενους με αιχμαλωσία και να τους απελευθερώσει στην άγρια ​​φύση, αλλά ένα κρύο snap σκοτώθηκε από αυτή την ομάδα των βακαλάων. Η πολιτεία του Κολοράντο ζήτησε από την ομάδα του McKenzie να συνεργαστεί με έναν άγριο πληθυσμό μεταμορφωτικών ποδιών. «Αισθάνθηκαν αρκετά απελπισμένοι», λέει ο McKenzie. "Στην περιοχή Collegiate Peaks, boreal βακτήρια ήταν ευημερούσες και μη μολυσμένες μέχρι πριν από αρκετά χρόνια, όταν οι βιολόγοι του κράτους άρχισαν να ανιχνεύουν Bd σε αυτές τις περιοχές." Boreal βακαλάοι απειλούνται στο Κολοράντο το 1993.

Metamorphs.JPG Μεταμορφωμένοι φρύνοι από την κοιλάδα Brown's, μετά από επεξεργασία και δειγματοληψία, λίγο πριν να κυκλοφορήσουν ξανά στον υγρότοπο. (Stephanie Shively)

Το εργαστήριο του McKenzie εξακολουθεί να περιμένει να πάρει πίσω τα δεδομένα που θα τους πουν εάν ο J. lividum έμεινε στα φρυγανιές στα ξενοδοχεία με τα φρύγανα . Ελπίζει ότι τα βακτηρίδια θα έχουν κολλήσει για τουλάχιστον δύο εβδομάδες. "Τα βακκίνια μπορούν να μολυνθούν ως μανταλάκια, αλλά ο Bd τείνει να παραμείνει στο στόμα τους", λέει ο McKenzie. "Διαδίδεται κατά τη διάρκεια της μεταμόρφωσης. Και κατά τη μεταμόρφωση, οι φρύνοι κρέμονται σε γιγαντιαίες κοινότητες, οπότε αν υπάρχει ένα μολυσμένο άτομο, η λοίμωξη μπορεί να εξαπλωθεί γρήγορα. "

Προσθέτει ότι "αν υπάρχει επιδημία κατά τη μεταμόρφωση, εξαφανίζεται το 90% των ατόμων." Στις περιπτώσεις αυτές, οι νεώτεροι ενήλικες πεθαίνουν πριν βρουν ποτέ αυγά. Η ομάδα της δεν θα έχει την αίσθηση του ποσοστού επιβίωσης στην ομάδα θεραπείας, επειδή δεν σημάδεψαν τους νεκρούς με τους οποίους πειραματίστηκαν για να ανακτηθούν (υπήρχαν πολύ λίγοι για να γίνει αυτή η πιθανότητα). Αλλά αν τυχόν φρούτα επιβιώνουν την άνοιξη θα είναι τεράστια επιτυχία.

Το επόμενο βήμα θα ήταν να αντιμετωπίσουμε αρκετές εκατοντάδες ή ακόμα και χιλιάδες νεροτσουλήθρες, λέει ο McKenzie, και να επισημάνουμε αυτές για επανακατάληψη για να καθορίσουμε καλύτερα πόσο αποτελεσματικές είναι οι θεραπείες του J. lividum για την προστασία των βακαλάων.

Ενώ οι θεραπείες του J. lividum έδειξαν πολλά υποσχέσεις για τους βόρειους βατράχους και τα βουνά με κίτρινα πόδια, δεν είναι μια μαγική σφαίρα. Για παράδειγμα, μπορεί να μην βοηθήσουν όλα τα είδη βατράχων, λέει ο Matt Becker, ερευνητής βατράχων στο Smithsonian Conservation Biology Institute. Ο Μπέκερ λέει ότι δεν έχει δει την επιτυχία στη θεραπεία αιχμαλώτων παναμαίων χρυσών βατράχων με τα βακτηρίδια. "Τα μοβ βακτήρια δεν θέλουν να κολλήσουν στο δέρμα τους", λέει.

Υπάρχει επίσης το πρόβλημα της ανάπτυξης. "Κάθε βάτραχος στο δικό του εμπορευματοκιβώτιο Tupperware, που πραγματικά δεν πρόκειται να λειτουργήσει", λέει ο Harris. Αντ 'αυτού, λέει ότι οι επιστήμονες μπορεί κάποια μέρα να μεταδώσουν το J. lividum ή άλλες προβιοτικές θεραπείες μέσω πηγών νερού ή εμβολιάζοντας την επεξεργασία στο έδαφος. "Μπορείτε να φανταστείτε σενάρια όπου αυξάνετε το περιβάλλον", λέει.

«Όταν φτάσουμε στους πληθυσμούς όπου έχουν μείνει λίγες οχυρώσεις και κάνουμε στοχοθετημένες θεραπείες, μπορεί να έχουν έναν πυροβολισμό για να επιμείνουν» ή τουλάχιστον να επιβιώσουν μερικές ακόμη γενιές, λέει ο McKenzie. "Αυτό μπορεί να τους δώσει έναν πυροβολισμό για να συνεχίσουν να εξελίσσονται και να προσαρμόζονται στον παθογόνο οργανισμό." Με άλλα λόγια, τελικά ο στόχος δεν είναι να στηρίξει απεριόριστα τους πληθυσμούς των αμφιβίων - αλλά να τους αγοράσει χρόνο.

Γνωρίστε τους πολύχρωμους επιστήμονες Νέων Όπλων που χρησιμοποιούν για να σώσουν το φρυγανιές από ένα καταστροφικό μύκητα