https://frosthead.com

Jeden na czterech amerykańskich jeleni jest zarażony malarią

Dwa nowe gatunki malarii zostały odkryte w Waszyngtonie przez naukowców z Smithsonian's National Zoo. Wcześniej nie stwierdzono występowania endemicznej malarii u ssaków amerykańskich. Nowo odkryte szczepy wydają się być selektywnie przystosowane do jeleni białych i mogą występować w 25 procentach białych ogonów w całych Stanach Zjednoczonych. Jest mało prawdopodobne, aby wpływały one na zdrowie ludzi.

Odkrycie, opisane w tym tygodniu w Science Advances, było wypadkiem, który był wynikiem ankiety dotyczącej malarii ptaków, o której wiadomo, że ma miejsce w Stanach Zjednoczonych.

„To, co robiliśmy, polegało na łapaniu i sprawdzaniu komarów z Smithsonian's National Zoo w ramach projektu ptasiego” - mówi Ellen Martinsen, główny autor artykułu i doktor habilitowany w Zoo's Center for Conservation and Evolutionary Genetics. „I natknęliśmy się na DNA, którego nie rozumieliśmy” - mówi. „Na szczęście jeden z komarów był pełen krwi, więc przeprowadziliśmy badanie genów kręgowców i stwierdziliśmy, że pasożyt ten żerował na jeleniu z białym ogonem. I wiedzieliśmy, że to było coś dziwnego. ”

Malaria jest spowodowana infekcją pasożytniczych organizmów jednokomórkowych z rodzaju Plasmodium . Na świecie występuje około 200 gatunków, ale nie wiadomo, by istniała jakaś forma malarii wśród ssaków występujących w obu Amerykach. Tylko jeden słabo poznany okaz jelenia z malarią został znaleziony w Teksasie w 1967 r. Wszystkie formy malarii zależą od dwóch żywicieli, aby zakończyć ich cykl życiowy; latający owad i kręgowiec.

Lekkie pułapki na komary Naukowcy z Smithsonian Conservation Biology Institute, analizując komary zebrane w pułapkach świetlnych wokół Bird's Zoo House, znaleźli kilka komarów z nietypowymi sekwencjami DNA pasożytów i ustalili, że pasożyt malarii jest unikalny dla jeleni bielików i rozpowszechniony w ich populacjach na wschodnim wybrzeżu. (Ellen Martinsen, Smithsonian Conservation Biology Institute)

Jeleń biały jest prawdopodobnie najdokładniej zbadanym gatunkiem dzikiej przyrody w Ameryce Północnej. Jego popularność jako ofiary wśród ludzkich myśliwych od dawna oznacza, że ​​napędza sprzedaż licencji myśliwskich, które z kolei zapewniają znaczną część finansowania programów ochrony w ramach północnoamerykańskiego modelu ochrony dzikiej przyrody.

Doprowadziło to zarówno organizacje non-profit, jak i państwowe agencje ds. Dzikich zwierząt do poświęcenia wielu zasobów naukowych na monitorowanie populacji białych ogonów pod kątem oznak choroby. Ale w jakiś sposób, pomimo setek biologów, którzy od dziesięcioleci dokładnie badają białe ogony, wszyscy przeoczyli fakt, że forma malarii najwyraźniej była endemiczna wśród zwierząt przez cały czas.

„Jeden na cztery jelenie, które widzisz na trawniku lub w lesie, jest zarażony malarią”, mówi Martinsen. Jednak najczęstsze metody badania próbek krwi nie mogły wykryć infekcji na niskim poziomie, na którym występują te nowe rodzaje malarii. „Poziomy pasożytów we krwi są tak niskie, że nie można ich wykryć tradycyjnymi technikami przy użyciu mikroskopu świetlnego.”

wtd20090830lhw01WEB.jpg Próbki do badań nad malarią z jelenia bielika pochodziły od nekropsji w Pathology Lab w Smithsonian's National Zoo i Smithsonian Conservation Biology Institute w Front Royal w Wirginii. Południowo-wschodnie spółdzielcze badanie chorób dzikich zwierząt (SCWDS) dostarczyło również próbki tkanek. Próbki krwi pochodziły od żywego jelenia uwięzionego w ramach badań terenowych przeprowadzonych w Smithsonian Conservation Biology Institute w Front Royal w Wirginii. (Lisa H Ware, Smithsonian Conservation Biology Institute)

„Wygląda na to, że zastosowali dość wyrafinowaną technikę, aby to znaleźć, i wątpię, aby takie techniki były normalnie stosowane”, mówi David Samuel, emerytowany profesor biologii i ekologii przyrody na West Virginia University i autor kilku książek na temat jeleni. „Jeśli chodzi o wpływ, jaki może mieć na jelenie”, mówi Samuel, „nie wiem, ale moje przypuszczenia są bardzo małe. Na wolności nie widzieliśmy niczego, co wskazywałoby na jakiekolwiek efekty. ”

Żaden z jeleni biorących udział w badaniu nie wykazywał objawów choroby. „Wydaje się, że nie ma różnicy w zdrowiu między zwierzętami z pasożytem i bez”, mówi Robert Fleischer, współautor pracy i szef Centrum Ochrony i Genetyki Ewolucyjnej. „Być może jest to jeden z tych łagodnych pasożytów, który nie ma większego wpływu na gospodarza.”

Wydaje się, że dwa gatunki malarii rozeszły się około półtora miliona lat temu, prawdopodobnie podczas jednego z wielu przypadków, gdy grupy jeleni białych i ich przodków były geograficznie izolowane z powodu lodowców lub rozdrobnionego siedliska. Ich najbliższymi krewnymi wśród innych rodzajów malarii są gatunki azjatyckie, które zarażają nietoperze. Naukowcy wysunęli hipotezę, że pasożyty podróżowały miliony lat temu z przodkami jeleni białych przez Beringia, most lądowy, który kiedyś łączył Azję i Amerykę Północną, ale teraz leży pod Morzem Beringa.

WhitetaileddeermalariaparasiteWEB.jpg Pasożyta Plasmodium odocoilei udokumentowano tylko raz w 1967 r. U jednego jelenia w Teksasie. Naukowcy Smithsonian zastosowali czułe molekularne metody genetyczne do wykrycia pokazanego tu pasożyta z rozmazów krwi przygotowanych na polu od żywego jelenia uwięzionego. (Smithsonian Conservation Biology Institute)

Pomimo tego, że są niezwykle rozpowszechnione wśród białych ogonów, naukowcy nie znaleźli żadnych dowodów na występowanie chorób u innych gatunków jeleni lub bardziej odległych gatunków w Ameryce Północnej. Testowali próbki od łosia (którego ostatni wspólny przodek z białymi ogonami żył ponad dziesięć milionów lat temu), widłoróg (jeszcze bardziej odlegle spokrewniony), a także jelenia i jelenia czarnego, z których każdy stosunkowo niedawno pochodzi od białych ogonów . Nie znaleziono malarii. Nie przeprowadzono jeszcze testów na łosiach, reniferach, sarnie i innych gatunkach jeleni blisko spokrewnionych z białymi ogonami.

Badanie komarów w Zoo wykazało, że w pobliżu żyje 21 gatunków komarów. Stwierdzono, że tylko jeden gatunek, Anopheles punctipennis, przenosi nowe rodzaje malarii. Podczas gdy wiele gatunków komarów w dystrykcie jest inwazyjnych, A. punctipennis jest gatunkiem rodzimym, który jest szeroko rozpowszechniony w Stanach Zjednoczonych. Większość gatunków komarów nie przenosi malarii.

Pasożyty prawdopodobnie nie będą miały wpływu na ludzi. „Jeśli sprawdziłeś ludzi w obszarach, w których są one powszechne, możesz to zrobić u ludzi”, mówi Fleischer. „Nikt jeszcze nie spojrzał. Jeśli przenika do ludzi, co prawdopodobnie jest, prawdopodobnie nie jest w stanie się rozmnażać. . Nie wiemy na pewno, ale wydaje się, że ludzie nie muszą się tym martwić. To nie jest wirus Zika. ”

„W Zika podkreśla znaczenie ankiet”, mówi Martinsen, odnosząc się do potrzeby czujnego poszukiwania patogenów, o które nikt się nie martwił. „W tym przypadku natknęliśmy się na coś, ponieważ przeprowadzaliśmy ankietę dla zupełnie innego gatunku - zwykła stara ankieta, po prostu wychodząca z natury. Dosłownie przewracaliśmy skały i znaleźliśmy tego całkowicie nowego pasożyta. ”

Naukowcy mają nadzieję kontynuować badania nad malarią u innych gatunków jeleni w całej Ameryce Północnej i Południowej. Chcieliby również zbadać kości jeleni sprzed setek i tysięcy lat, aby znaleźć materiał genetyczny, który mógłby pokazać, jak i kiedy malaria ewoluowała w obu Amerykach. Dodatkowe prace będą zależeć od dostępności finansowania.

To nie pierwszy raz, kiedy w zoo znaleziono nową chorobę zakaźną. Obecność tak wielu różnych rodzajów zwierząt z całego świata wymaga od naukowców w ogrodach zoologicznych poszukiwania niezwykłych patogenów. „Musimy dbać o zdrowie zwierząt, które są pod naszą opieką”, mówi Fleischer, „co oznacza monitorowanie pod kątem nieznanych chorób. Wirus Zachodniego Nilu odkryto po raz pierwszy w zoo. Są dobrym strażnikiem pojawiających się chorób zakaźnych. ”

Jeden na czterech amerykańskich jeleni jest zarażony malarią