Valerie McKenzies hotelgæster kunne kun beskrives som usædvanligt høj vedligeholdelse.
Relateret indhold
- Disse fanger, der er fanget af fange, står over for rovdyr og Chytrid-svampen for at gøre det i naturen
- Cave Dragons findes - og at gemme dem kan være nøglen til at beskytte drikkevand
- Løbet til at beskytte frøer mod en dødbringende patogen får en meget tiltrængt boost
Først og fremmest har de hver især brug for individuelle bærbare plastenheder, som leveres gratis med en kæbeudfaldende udsigt over Colorado's Collegiate Peaks Mountains. I løbet af den første halvdel af oktober blev de også behandlet med omhyggeligt forberedt, proteinpakkede daglige måltider, en to ugers intensiv probiotisk badebehandling og en to ugers hudpinde til mikrobiomanalyse. Desværre var McKenzies forkælede anklager ikke i stand til at udtrykke deres påskønnelse for den kongelige behandling.
Når alt kommer til alt kørte biologen ved University of Colorado, Boulder, et "pad hotel".
Feltarbejdet, som McKenzie pakket ind i oktober, har potentialet til at redde milliarder af liv - amfibier, bestemt, men muligvis også nogle menneskeliv. Hun håber, at de probiotiske behandlinger, hun og hendes team administrerede til padderne på hendes hoteller i dette efterår, kunne hjælpe med at give fremtidige padder en chance for at bekæmpe en dødbringende patogen.
I årtier er frø-, padde- og salamanderpopulationer over hele verden blevet hærget af en mystisk svampepatogen kaldet Batrachochytrium dendrobatidis (Bd). Det er et problem, fordi amfibier - hvoraf 40 procent er i fare for overhængende udryddelse over hele verden - er afgørende for sunde økosystemer. Journalisten Elizabeth Kolbert var med til at bringe denne økologiske krise til offentlighedens opmærksomhed i en artikel til New Yorker i 2009 og senere i hendes Pulitzer-prisvindende bog Den sjette udryddelse .
Det er ikke kun, at disse amfibier holder insektbestanden i skak og tjener som mad til større rovdyr. De er også specielt følsomme over for deres miljøer, hvilket gør dem til "indikatorart" eller dyr, hvis helbred og befolkningsudsving kan bruges til at måle en større miljøforstyrrelse og -skade. Som om det ikke var dårligt nok, er biologer også bekymrede over, at frøer, padder og salamandere spiller en rolle i reguleringen af mygbestander, der beder ødelæggende sygdomme fra West Nile til Zika.
Og fra et kommercielt synspunkt, "mister vi potentielt farmaceutiske produkter, " siger Reid Harris, en James Madison-biolog og amfibieforsker. Harris henviser til det faktum, at frøgeres hududskillelser en dag kan spille en rolle i behandlinger af vigtige menneskelige sygdomme som HIV. ”Det er uacceptabelt at miste selv en art, men vi ser på at miste 42 procent af arterne, ” siger Harris. Nogle steder, tilføjer han, reagerer miljøet allerede på udryddelser på uforudsete måder. ”I Panama har der været en massiv udryddelse, og nu ser man meget mere alger vokse i vandløb der, ” siger han.
"Toad-hoteller" til behandlede og kontrolpadder. (Valerie McKenzie) McKenzies arbejde bygger på forskning, Harris startede for næsten et årti. I 2008 opdagede hans laboratorium, at J. lividum, en bakterie, der naturligt findes på huden hos mange padde- og frøearter, havde nyttige svampbekæmpende virkninger. Det så ud til at afholde Bd længe nok til, at froskeimmunsystemer kunne sparke ind og afslutte jobbet.
Harris fandt sig først trukket mod J. lividum, efter at have set den forvandle en dyb lilla farve, når han var i laboratoriet, tilbage, da han arbejdede med den organiske kemiker Kevin PC Minbiole, nu ved Villanova University. ”Hver gang en koloni producerede en farve fik den Kevin's opmærksomhed, ” siger Harris. Han ville finde ud af mekanismen bag farveændringen.
Som det viste sig, var metabolitten, der producerede den farvetoneændring, nøglen: Mens alle de frøer, han så på, havde nogle J. lividum på dem, var det kun de, der badede i en J. lividum- opløsning, der viste sig at have metabolitten på sig— og det var dem, der overlevede Bd-eksponering. Alle undtagen en frø i kontrolgruppen døde.
I 2010 var Harris involveret i en feltforsøg med J. lividium, der gik videre. Efter at Reid dyrkede en stamme af bakterier, der var hjemmehørende i Californiens bjerggulbenede frøer, anvendte biolog Vance Vredenburg fra San Francisco State University behandlingen ved hjælp af plastbeholdere. Frøerne behandlet med bakterierne var de eneste, der overlevede et år. Men i år to spiste ørreder hele befolkningen. (Ørreden var faldet i vandet til rekreativt fiskeri.) Vredenburg offentliggjorde aldrig resultaterne.
McKenzies toadshoteller - et projekt, hendes team kaldte "Purple Rain" til minde om Prince og i hyldest til bakteriens farve - involverede også at bade 150 vilde boreale padder i en probiotisk J. lividum- løsning. Hun begyndte med at isolere en naturlig stamme af bakterierne og demonstrere, at det havde en beskyttende virkning. Den oprindelige komponent var nøglen: ”Vi ønsker ikke at tage en mikrobe fra en anden del af verden og introducere den, ” forklarer hun.
I et papir, der blev offentliggjort i september, demonstrerede McKenzie, Harris og flere andre forskere, at behandling af fangenskabelig boreal padde med J. lividum ikke viste nogen skadelige helbredseffekter og øgede deres sandsynlighed for at overleve Bd-eksponering med 40 procent. Papiret understregede vigtigheden af at opretholde en sund mikrobiomdiversitet i dyrepopulationer i fangenskab overalt - især fordi vi endnu ikke forstår de utallige sundhedsrelaterede roller, som disse bakterier spiller.
McKenzies team planlagde oprindeligt at behandle padder, der var fanget i fangenskab, og frigive dem i naturen, men en kold snap dræbte det kohort af padder. Staten Colorado bad McKenzies team om at arbejde med en vild befolkning af metamorfoserende padder i stedet. ”De følte sig ganske desperate, ” siger McKenzie. ”I området Collegiate Peaks var boreale padder blomstrende og uinficerede indtil for flere år siden, da statsbiologer begyndte at opdage Bd på disse steder.” Boreal padder blev truet i Colorado i 1993.
Metamorfe padder fra Brown's Creek efter behandling og prøveudtagning, lige før de skulle frigives tilbage i vådområdet. (Stephanie Shively) McKenzies laboratorium venter stadig med at få de data tilbage, der vil fortælle dem, hvis J. lividum forblev på padderne på hendes paddehoteller . Hun håber, at bakterierne har sat sig fast i mindst to uger. ”Padder kan blive inficeret som rumpehuller, men Bd har en tendens til at forblive på deres munddele, ” siger McKenzie. ”Det spreder sig under metamorfose. Og under metamorfose hænger padderne i gigantiske forsamlinger, så hvis der er en inficeret person, kan infektionen sprede sig hurtigt. ”
Hun tilføjer, at "hvis der er en epidemi under metamorfose, udsletter det 90 procent af individerne." I disse tilfælde dør de yngste voksne, før de nogensinde lægger æg. Hendes team får ikke en fornemmelse af overlevelsesfrekvensen inden for behandlingsgruppen, fordi de ikke markerede de padder, de eksperimenterede med til genfangning (der var for få til at gøre det til en sandsynlig mulighed). Men hvis nogle padder overlever om foråret, vil det være en enorm succes.
Det næste skridt ville være at behandle flere hundrede eller endda tusinder af padder, siger McKenzie, og at markere dem til genfangning for bedre at bestemme, hvor effektive J. lividum- behandlinger er til at beskytte padder.
Mens J. lividum- behandlinger har vist løfte om boreale padder og bjerggulbenede frøer, er de ikke en magisk kugle. For eksempel hjælper de muligvis ikke alle slags frøer, siger Matt Becker, en frøforsker ved Smithsonian Conservation Biology Institute. Becker siger, at han ikke har set succes med at behandle panamanske gyldne frøer i fangenskab med bakterierne. ”De lilla bakterier vil ikke klæbe på deres hud, ” siger han.
Der er også problemet med udrulning. ”Hver frø i sin egen Tupperware-beholder, det er ikke rigtig til at arbejde, ” siger Harris. I stedet siger han, at forskere en dag kan overføre J. lividum eller andre probiotiske behandlinger via vandkilder eller ved at inokulere behandlingen i jorden. ”Du kan forestille dig scenarier, hvor du øger miljøet, " siger han.
”Når vi kommer til befolkninger, hvor der kun er et par stærke tilbage, og vi foretager målrettede behandlinger, kan de have et skud på at vedvare” eller i det mindste overleve et par flere generationer, siger McKenzie. ”Det kan give dem et skud på at fortsætte med at udvikle sig og tilpasse sig patogenet.” Med andre ord er målet i sidste ende ikke at reklamere for amfibiepopulationer på ubestemt tid - men at købe dem tid.
