Niekoľko obojživelníkov v Paname zrazu prejavuje známky odporu.
Začiatok roku 2000 bol skvelým časom na štúdium obojživelníkov v Paname. V noci desiatky druhov zborovo spievali, zatiaľ čo výskumníci merali a fotografovali žabu za žabou, pričom často kráčali na vzdialené miesta niekoľko hodín od najbližšej cesty. Jamie Voyles a Cori Richards-Zawacki boli v tom čase postgraduálni študenti, práve na začiatku svojej vedeckej kariéry, a panamské obojživelníky ponúkali množstvo výskumných možností.
Boli tam sklenené žaby s priehľadnou pokožkou, nočné žaby s vypúlenými očami a stromové žaby s obrovskými labkami.
„Miesta, kde sme pracovali, mali jednu z najúžasnejších druhov obojživelníkov na svete. Ak by ste vyšli von v noci, každú noc by ste videli a počuli desiatky a desiatky rôznych druhov, niektoré z nich sú úžasne krásne,“ hovorí Richards-Zawacki.
Za pár rokov sa všetko zmenilo. Chór obojživelníkov bol mäkší, tlmenejší a druhy, ktoré boli kedysi hojné, začali miznúť.
"Nebolo to príliš dlho po počiatočnej práci v Paname, keď sa choroba objavila," hovorí Voyles. „V potoku sme nachádzali mŕtve a umierajúce žaby. Je ťažké vyjadriť, aký hlboký zážitok to je. Definitívne to zmenilo trajektóriu našej vedeckej kariéry. Na jednej strane to bolo srdcervúce, ale aj fascinujúce – a tam sme všetci začali.“
V priebehu rokov výskumníci pokračovali v štúdiu žiab a choroby, ktorá ich zabíjala, dúfajúc, že zistia, čo sa deje s rýchlo klesajúcou populáciou. Potom sa nedávno časť druhov na poľných miestach začala zotavovať a odrazila sa od okraja anihilácie. Voyles, Richards-Zawacki a ich kolegovia boli odhodlaní zistiť prečo.
Kde nastáva zmena?
Chytridiomykóza je spôsobená hubou Batrachochytrium dendrobatidis, ktorému sa darí vo vlhkom prostredí, ako sú potoky a lesy Panamy.
Voyles, teraz biológ z University of Nevada, Reno, si pôvodne myslel, že dôvodom, prečo sa populácie zotavujú, bolo to, že huba zmenila, oslabila a stala sa menej smrteľnou.
Richards-Zawacki, teraz na University of Pittsburgh, vysvetľuje, že krátke životné cykly patogénov im často umožňujú sa menia rýchlejšie ako ich hostitelia, reprodukujú sa v priebehu niekoľkých hodín alebo dní, zatiaľ čo žabám trvá rok, kým sa dostanú zrelosť. Tým, že bude huba prechádzať generáciami rýchlejšie, mala by byť schopná rýchlejšie sa vyvíjať.
Začali teda svoje pátranie testovaním kúskov huby, hľadaním variácií medzi modernými vzorkami a vzorkami odobratými na začiatku epidémie. Ale test za testom ukázal, že choroba sa časom nezmenila. A keď zaviedli patogén žabám v laboratóriu, úmrtnosť bola ohromujúcich 100 percent.
Patogén ani trochu nezmenil svoju smrtiacu povahu.
"Úplne som sa mýlil," hovorí Voyles. Ale tieto experimenty im povedali, kde hľadať ďalej.
"To bol kľúčový rozdiel - uvedomenie si, že žaby, ktoré boli stále v Paname a stále infikované, to robili napriek skutočnosti, že patogén bol stále neuveriteľne smrtiaci. To je naozaj pozoruhodné, “hovorí Voyles. "Prišli sme na to, že ak sa patogén nezmenil, na žabách musí byť niečo, čo sa zmenilo."
Ako prežili
Ide o kožnú infekciu, ktorá je problematická najmä pre obojživelníky. Ich koža je vstupnou bránou pre vodu a elektrolyty a dokonca aj pre plyny, ktoré potrebujú na dýchanie. Starostlivosť o pokožku obojživelníka je otázkou života a smrti.
"Dochádza k narušeniu elektrického fungovania srdca a zomierajú na asystolickú zástavu srdca," hovorí Voyles. Je to druh srdcového infarktu vyvolaného chemickou nerovnováhou. Narušená pokožka neumožňuje životne dôležitým zložkám, ako je sodík a draslík, zostať v správnom pomere, takže srdce prestane biť.
Ako sa žaba bráni proti takým neľútostným hubovým nepriateľom? Výskumníci zistili, že zdravé žaby zmenili svoje kožné sekréty tak, aby sa stali viac antimikrobiálnymi a lepšie dokázali bojovať proti kmeňu plesní. ich štúdium je uverejnený v tomto týždni Veda.
Dlhá cesta k uzdraveniu
Úsilie o zachovanie biotopu žiab, ktoré zostali v Paname, pokračuje, keďže výskumníci pracujú na tom, aby ohrozené populácie zabránili vyhynutiu.
"Obnova je možná, ale je pomalá a postupná," hovorí Voyles. "A to znamená, že musíte pokračovať v monitorovaní, zbierať vzorky, robiť tvrdú prácu, ktorú si vyžaduje nájsť tieto obojživelníky a zistiť, čo sa s nimi deje."
Kožné sekréty pravdepodobne nie sú jediným faktorom, ktorý niektorým žabám dodal takú odolnosť. Výskumníci ako Voyles a Richards-Zawacki chcú vedieť viac o genetike hostiteľských druhov, ktoré sa mohli zmeniť, a prečo sa nezmenil samotný patogén.
Celkovo je to jeden z mála svetlých bodov v tom, čo bolo trýznivou epidémiou pre žaby, výskumníkov, ktorí ich študujú, a ľudí, ktorí žijú v ich blízkosti. Ale jeden svetlý bod neznamená slnečné dni pred nami pre všetky druhy žiab.
"Vidíme celkom jasný dôkaz, že niektoré druhy vykazujú prvé známky zotavenia, ale v žiadnom prípade to nie sú všetky druhy," hovorí Richards-Zawacki. „Zdá sa, že mnohé zo žiab nie sú mimo lesa. Dúfame, že či neskôr prejavia svoje vlastné známky zotavenia. Ale v žiadnom prípade to nie je také, aké to bolo. Toto bude naďalej hrozbou pre druhy v Paname a iných častiach sveta.“
Richards-Zawacki a Voyles zdôrazňujú dôležitosť nepretržitého a nepretržitého monitorovania na sledovanie tejto choroby a účinkov na populácie žiab. Zlepšenia v sledovaní epidémií, ako je táto, a zmeny v interakciách medzi patogénmi a hostiteľmi môžu pomôcť informovať o budúcich snahách o sledovanie chorôb – dokonca aj pre iné rastliny a zvieratá.
„Rozvíjajúce sa infekčné choroby nie sú niečo, čo zmizne. S narastajúcou globalizáciou budú infekčné choroby naďalej hrozbou nielen pre voľne žijúce zvieratá, ale aj pre ľudí,“ hovorí Voyles.
