https://frosthead.com

Hvordan den mindste af parasitter tager de mægtigste af munkesæler ned

Parasitten Toxoplasma gondii er mindre end en enkelt støvmider, der graver i din madras. Faktisk er det omtrent den samme størrelse som ekskrementet af en støvmider. Men lad dig ikke narre af størrelse - disse mikroskopiske, encellede organismer er overraskende hårdføre og yderst destruktive. Deres æg - kendt som oocyster - kan overleve i jord, smurt på løv og flyde i havvand i måneder op til år ad gangen. Bare en er nok til at dræbe et dyr så stort som en delfin, havterre eller Beluga-hval.

Relateret indhold

  • Hvorfor sjældne Hawaiianske munkesæler stiller sig op for at få deres skud

Nu tager de landets mest truede havpattedyr ned: Hawaii-munkesælen.

Sidste måned annoncerede Michelle Barbieri, ledende dyrlæge ved National Oceanic and Atmospheric Administration's Hawaiian Monk Seal Research Program (HMSRP), dødsfaldet af tre af Hawaii 's officielle statspattedyr på grund af toxoplasmosis, en sygdom udløst af den lille parasit. Det samlede antal kendte dødsfald for arten på grund af toksik er nu 11 — et betydeligt tal, i betragtning af at kun 300 dyr i alt bor på de vigtigste Hawaiiske øer.

Forud for dette århundrede boede næsten alle hawaiiske munkesæler gennem de overvejende ubeboede nordvestlige Hawaiiske øer, som buer som springbræt nord for øerne, der er mere populær blandt ferierende. Derefter begyndte sæler i slutningen af ​​90'erne at genbefolke deres historiske rækkevidde i den sydøstlige ende af øhavet og hjælpe med at forhindre det årtier lange befolkningsnedgang, der fik dem til at blive opført under lov om truede arter i 1976. HMSRP har udgivet populationsoptioner på 3 procent i de sidste adskillige år, i alt anslået 1.400 individer.

Kort efter, at munkesælerne begyndte at trække ud igen på Hawaii's berømte strande, i 2001, dukkede en død op af toksoplasmose. To mere skulle dø ved slutningen af ​​århundredets første årti. Men siden 2010 er otte mere døde, hvilket gjorde det klart, at truslen om toksisko ikke var noget.

Sidste måneds tre dødsfald gav Barbieri noget andet at overveje: alle tre var kvinder. Det bragte ofrene til otte hunner og tre mænd. ”I store dele er kvinder ansvarlige for at udføre arten, ” sagde Barbieri. ”Når vi mister en kvindelig, mister vi ikke bare en enkelt sæl, vi mister alle hendes fremtidige hvalpe og alle fremtidige unger til nogen af ​​disse kvindelige hvalpe og så videre.”

Dødsfaldene faldt også sammen med en række ekstreme regnvejr i Hawaii, som mange frygter kan være den nye normale, da klimaændringer forventes at skabe ekstreme storme på en mere regelmæssig basis.

Barbieri erkendte, at prøvestørrelsen på 11 er lille, og de har ikke præciseret nogen faktor, der ville gøre, at kvinder ville være uforholdsmæssigt sårbare over for gift, men hun er opmærksom. Munkesæler kan leve mellem 25 og 30 år. Hunnene begynder med hundehvalp allerede i fem. To af de for nylig afdøde hunner havde allerede bidraget med fire afkom til befolkningen - fem, hvis du tæller den fuldtidsvalpe, der er død død som et resultat af toksicitet (som kan gå fra mor til hvalp).

Men hvordan er en landbaseret parasit, der dræber dyr i havet?

.....

Munk-seal-swimming-undersøiske-767x318.jpg Hawaii munkesæl svømning under vand. (NOAA Fisheries / Mark Sullivan)

”I Hawai`i flytter alt sig fra land til hav, ” forklarer Barbieri. Meget af det, der udledes om, hvordan toxoplasmose dræber Hawai`s statspattedyr stammer fra videnskabelige opdagelser, der er gjort med sydlige havterre langs Californiens kyst - primært at ferskvandsafstrømning fører parasitten til havet. Tilsvarende har toxoplasma inficeret andre havpattedyr over hele verden - hvalhvaler fra Canada, Rissos delfiner i Middelhavet og Hectors delfiner ud for New Zealand.

"Munkesæl har flere potentielle rødder af eksponering, " sagde Barbieri. Først deres kost. Munkesæl spiser næsten hele buffeten med fødevarer, der tilbydes midt i Stillehavet, fra blæksprutte til ål til hummer til bentisk fisk, hvoraf enhver kunne blive inficeret. De kan også indtage parasitten direkte i vand.

Når parasitten kommer ind i maven, begynder den at gå i gang, gå ud af tarmen og sparke aseksuel reproduktion - dybest set kloning - i højt gear. Toxoplasma løber gennem kroppen, der er målrettet mod enhver kombination af organer, inklusive, for kvinder, livmoderen og mod fostre, moderkagen. Grundlæggende går klonerne hvor som helst, de vil.

Når de først vælger et sted at bo, danner de cyster. De inficerede munkesælers inflammatoriske respons overvældes hurtigt af disse indtrængende, hvilket fører til celledød, organdød og til sidst dødelighed for selve værten.

Ikke alle inficerede sæler dør. ”Der er stadig meget at lære, hvad der gør en infektion til en sygdom og dødelighed, ” sagde Barbieri. Hun har mistanke om, at der findes forskellige stammer af toksiske stoffer, nogle mere dødbringende end andre. Der kan være andre bidragende miljøfaktorer. Det kan være noget i selve sælerne. For at prøve at drille svarene går HMSRP tilbage til sine vævsarkiver og udfører yderligere test.

Toxo betragtes nu som den største sygdomsrelaterede trussel mod genoprettelsen af ​​arten. Det er også det mest frustrerende for forskere, fordi der ikke er meget, de kan gøre for at hjælpe - sammenlignet med en sæl med en fiskekroge indlejret i kæben. Selv for syge sæler, som RB24, hvis adfærd antyder sygdom, er det normalt for sent at gribe ind.

Der er i øjeblikket ingen vaccine mod inokulering af munkesæler fra toxoplasmosis, som HMSRP har gjort som en forebyggelse mod et morbillivirus-udbrud. Forbind det med det faktum, at Hawaii-munkesæler tilbringer to tredjedele af deres liv til søs, og et utal af tokseldød dør ikke.

... ..

Generelt dræber en god parasit ikke sin vært - hvilket er grunden til, at Barbieri overvejer, er, om denne parasit er en relativt ny organisme for Hawaii. Måske er toxoplasma og dets vært stadig at kende hinanden, hvilket kan være dårlige nyheder for munkesæl.

Kendt som den mest isolerede landmasse i verden har Hawaiiøerne en historie med arter, der ankommer hit uden deres rovdyr og til sidst mister deres immunitet. Det antages, at Hawaii munkesæler ankom fra Caribien så langt tilbage som for 12 millioner år siden, da den vandige passage mellem Nord- og Sydamerika stadig eksisterede. Ifølge Barbieri kan situationen med toksoplasmose være den samme som Australien, "hvor wallabies er meget modtagelige for toksoplasmose, fordi katte ikke er hjemmehørende."

Katte er heller ikke hjemmehørende i Hawai`i. De blev introduceret af europæiske opdagelsesrejsende ved deres ankomst til øerne, engang i slutningen af ​​det 18. eller begyndelsen af ​​det 19. århundrede.

Katte. Enhver diskussion af toksoplasmose skylder altid katte på poterne - eller afføring. (Virkelig, hele den kødædende pattedyrsfamilie af kattedyr, fordi kattedyr er den endelige vært for T. gondii .) Den eneste kattedyr i Hawai`i er huskatte, tam og vildt, der findes i hjem og gårde og bådhavne og strandparker og dybt i rygterne af dale og højt på toppen af ​​bjergtoppene og dybest set overalt. Estimater af vildkatte på O`ahu alene spænder fra 50.000 til 300.000.

Det ser ud til, at T. gondii og katte har dannet det perfekte forhold mellem parasit og vært. Når en kat indtager giftigt inficeret bytte, bliver den sjældent syg. Men dens fordøjelseskanal tillader toxoplasma at seksuelt reproducere, og i de næste flere uger vil katten udskille oocyster i miljøet gennem sin fæces med hundreder af millioner. Derefter følger et landdyr, der ved et uheld indtager parasitten, når de græsser eller spiser et inficeret insekt. Eller kraftigt regn vasker millioner af parasitter ud til havet, og man sluges af en munkesæl.

Dyrene og sælerne bliver mellemværter - mellemliggende, fordi de kan blive inficeret med parasitten, men de kaster ikke oocyster i deres scat. ”Ingen andre arter sætter oocyster i miljøet, ” sagde Barbieri. ”Og i sidste ende betyder det ikke noget, hvor oocysterne er deponeret på øerne, de udgør en risiko for dyr. Ikke kun munkesæler, men også landlevende dyreliv. ”Denne parasit er også involveret i dødsfaldene til Hawaii's indfødte fugle.

Toxoplasma-parasitten blev først opdaget i 1908, men den fulde forståelse af dens livscyklus blev ikke regnet ud først i 1970, da Dr. Jitender P. Dubey beskrev sin seksuelle fase i tyndtarmen hos kattedyr. Men ikke engang Dubey ved svaret på, hvorfor kun felids synes at være de primære værter.

Ironien er, at lige i det sted, hvor håbet om fremtiden for de hawaiianske munkesælarter sprang, de vigtigste Hawaiiøer, dukker en ny trussel op - og det ruger i tarmen af ​​kæledyr. Nu er udfordringen for Barbieri og hendes kolleger et partnerskab med katteforkæmpere om, hvordan man kan reducere de hundreder af millioner af T. gondii- oocyster, der udgydes i miljøet af frit-roamingkatte på Hawaii.

Hvordan den mindste af parasitter tager de mægtigste af munkesæler ned