Co jeśli pasożyty świata nagle wyginą? Biorąc pod uwagę, ile pracy włożymy w walkę z komarami przenoszącymi malarię i przerażającymi robakami z Gwinei, brzmi to jak powód do świętowania. Ale zastanów się dwa razy: w rzeczywistości utrata tych tak pogardzanych maczug, krwiopijców i freeloaderów może mieć katastrofalne konsekwencje dla środowiska i zdrowia ludzi.
powiązana zawartość
- Jak pasożyty stały się tak popularne
Zasadniczo pasożyt to każdy organizm, który żyje z innego organizmu (pomyśl o pluskwach, pijawkach, wampirach, a nawet jemioły). Ci freeloaderzy odnoszą raczej sukcesy: prawie połowa z 7, 7 miliona znanych gatunków Ziemi to pasożyty, a ten styl życia ewoluował niezależnie setki razy. Ale w badaniu opublikowanym w tym tygodniu w czasopiśmie Science Advances naukowcy ostrzegają, że zmiany klimatu mogą doprowadzić do wyginięcia jednej trzeciej gatunków pasożytów na Ziemi do 2070 roku.
Tego rodzaju masowe wymieranie może oznaczać katastrofę ekologiczną. „Jednej rzeczy, której nauczyliśmy się o pasożytach w ciągu ostatniej dekady, jest to, że są one ogromną i ważną częścią ekosystemów, które naprawdę zaniedbywaliśmy przez lata”, mówi Colin Carlson, absolwent biologii globalnej zmiany na University of Kalifornia w Berkeley i główny autor badania.
Carlson miał doświadczenie w badaniu, w jaki sposób zmiany klimatu napędzają obecną falę wymierania gatunków. Ale cztery lata temu dostrzegł potencjał, by spojrzeć na mniej znaną grupę: pasożyty. „Pod koniec dziesięcioleci wykonano wiele pracy, której celem było zrozumienie, dlaczego wielkie ssaki wymierają lub jak rośliny reagują na zmiany klimatu”, mówi Carlson, „ale istnieje wiele rodzajów zwierząt i roślin, które nie wiemy za dużo. ”
Założył zespół, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak gatunki pasożytów mogą odczuwać ciepło w nadchodzących dziesięcioleciach. Zespół oparł swoje prognozy na tym badaniu na „zwodniczo prostym modelu” z przełomowego badania z 2004 r. W czasopiśmie Nature, które łączyło wskaźniki wymierania gatunków z tym, jak wiele ich siedlisk ma stracić. „Problem polega na tym, że niewiele wiemy o tym, gdzie żyją pasożyty” - mówi Carlson.
Kluczem do odpowiedzi na to pytanie była prowadzona przez Smithsona National Parasite Collection, 125-letnia kumulacja, która zawiera ponad 20 milionów okazów pasożytów z tysięcy gatunków z początku 1800 roku - masywny, ale wciąż stosunkowo niewielki kawałek globalna różnorodność pasożytów. Carlson wiedział, że kolekcja, która zawiera okazy głównie z Ameryki Północnej, ale reprezentuje każdy kontynent, może służyć jako historyczna baza danych, z której można oszacować zasięg geograficzny dla określonych pasożytów.
Okazy z kolekcji National Parasite Smithsona (Paul Fetters / Smithsonian Institution) Dlatego skontaktował się z kuratorką kolekcji, zoologiem badawczym Anną Phillips w Smithsonian National Museum of Natural History. Pierwszym krokiem było przejrzenie wielu starych zapisów papierowych. „Ponieważ jest to tak stara kolekcja, wiele z nich nadal używało zapisanej dokładnej lokalizacji, takiej jak„ ten strumień na skrzyżowaniu autostrady, 10 mil na wschód od tego miasta ”, mówi Phillips. „Chociaż jest to bardzo pomocne, zwykle dzisiaj wolimy mieć współrzędne GPS”.
Jej zespół naukowców wypisał dziesiątki tysięcy okazów i ich lokalizacji w internetowej bazie danych, tworząc coś, co Carlson nazywa największym rekordem pasożytów w swoim rodzaju. Korzystając z tego ogromnego zasobu, naukowcy mogli następnie wykorzystać modele komputerowe do przewidzenia, co stanie się z ponad 450 różnymi gatunkami pasożytów, gdy zmiany klimatu zmienią ich siedliska, w oparciu o zmiany ich zasięgu w ciągu ostatnich dwóch stuleci.
Wniosek: nawet w najbardziej optymistycznych scenariuszach około 10 procent gatunków pasożytów wyginie do 2070 r. W najbardziej tragicznej wersji wydarzeń całkowicie jedna trzecia wszystkich pasożytów może zniknąć.
Tego rodzaju wymieranie miałoby wiele niefortunnych konsekwencji. Weź pod uwagę, że pasożyty odgrywają ważną rolę w regulacji populacji ich gospodarzy i równowagi całego ekosystemu. Po pierwsze, zabijają niektóre organizmy, a inne narażają na drapieżniki. Na przykład, po zarażeniu nicieniem Trichostrongylus tenuis, ptak cietrzewia emituje więcej zapachu, który pomaga drapieżnikom łatwiej go znaleźć i zjeść, co służy kontroli populacji ptaków.
Pasożyty mogą mieć również bardziej pośrednie skutki. Na przykład ślimaki barwinek zarażone przez gatunki Trematode Cryptocotyle lingua jedzą znacznie mniej glonów wzdłuż wybrzeży Atlantyku, ponieważ pasożyt osłabia ich układ trawienny. Ich mały apetyt sprawia, że więcej glonów jest dostępnych dla innych gatunków. Istnieją miliony nieodkrytych gatunków pasożytów, których nisz ekologicznych możemy się tylko domyślać.
„Trudno jest przewidzieć, jaki będzie ich wpływ na ekosystem, jeśli jeszcze o tym nie wiemy” - mówi Phillips. „To jedna z najstraszniejszych rzeczy w tych prognozach modeli… wywołuje o wiele bardziej pilne odczucia związane z rozpoznaniem różnorodności”.
W przyszłości ona i Carlson mają nadzieję przeprowadzić dalszą analizę przy użyciu tej nowej bazy danych w dokładniejszych skalach, aby przewidzieć, jak pewne pasożyty poradzą sobie w różnych regionach w związku ze zmianami klimatu. Oczekują, że podobnie jak wiele organizmów, gatunki pasożytów, które są w stanie lepiej migrować i przystosowywać się do nowych siedlisk, radzą sobie lepiej niż te, które są bardziej związane z określonymi miejscami.
Ale nawet jeśli pasożyty odniosą sukces, te ewentualne przesunięcia geograficzne stwarzają niepokojące perspektywy dla ludzi. Pasożyty z pewnością mogą być szkodliwe dla ludzi, tak jak w przypadku komarów przenoszących Zika, malarię lub gorączkę denga. Ale w tym przypadku diabeł, którego znasz, może być lepszy niż ten, którego nie znasz.
Pasożyty i ich gospodarze często ewoluowali razem przez wiele lat, aby zachować delikatną równowagę. W końcu pasożyty zwykle nie są zainteresowane zabijaniem swoich żywicieli, wyjaśnia Phillips, ponieważ oznaczałoby to utratę domów i źródeł składników odżywczych. Dlatego tasiemce rzadko są śmiertelne dla ludzi, którzy je dostają; robaki ewoluowały, by podróżować do jelit i żerować na jedzeniu, które spożywasz, ale rzadko pochłaniają wystarczającą ilość kalorii, aby cię zabić.
Ale kiedy znany pasożyt wyginie, tworzy nowe ekosystemy w ekosystemie dla innych inwazyjnych gatunków pasożytów. Może to stwarzać okazje do nowych spotkań między pasożytami a żywicielami, którzy nie znają się i nie rozwinęli jeszcze tej nieśmiercionośnej relacji. Na przykład w 2014 r. W mózgu mężczyzny w Chinach znaleziono gatunek tasiemca obcy dla ludzi, co prowadzi do drgawek i stanów zapalnych mózgu.
„Uważam, że równie przerażająca jest idea wymierania [sama]” - mówi Phillips.
Kevin Lafferty, ekolog z US Geological Survey, który dogłębnie badał pasożyty i bioróżnorodność, mówi, że badanie rodzi ważne pytania na temat naszego stosunku do pasożytów, ponieważ są narażeni na zwiększone ryzyko wymarcia. „W wielu przypadkach mamy powinowactwo do gatunku lub możemy przypisać mu wartość ludzką”, powiedział Lafferty za pośrednictwem poczty elektronicznej. „Ta motywacja jest mniej prawdopodobna dla pasożytów”.
„Dziedzina biologii ochrony przesunęła się na neutralne postrzeganie gatunków, biorąc pod uwagę potrzebę ochrony, ” dodał Lafferty, „a pogląd ten wymaga ochrony pasożytów obok ich żywicieli”.
