https://frosthead.com

Løbet til at beskytte frøer mod en dødbringende patogen får en meget tiltrængt boost

Et af de sejeste træk ved de engang rigelige panamanske gyldne frøer er deres bølge, siger Tulane University-professor Cori Richards-Zawacki. Det er en opførsel, der får dem til at virke næsten menneskelige. Disse guld- og sorte skønheder, der sidder ved kanten af ​​en flodbred, fanger opmærksomheden fra det modsatte køn ved at løfte den ene arm i en cirkulær bevægelse og vifte med hinanden.

Relateret indhold

  • Mød de farverige nye våbenforskere bruger til at redde padder fra en ødelæggende svamp
  • Et forbud mod salamandere er bare en del af kampen mod denne dødbringende svamp
  • En af naturens mest ekstreme farer, Darwins frø, er ved at uddøde
  • Læger bruges til at bruge levende afrikanske frøer som graviditetstest
  • Krebs har hemmelighed spredt en dødbringende frø-epidemi

”Min yndlingshukommelse gik til floden og spiste en sandwich med disse frøer, ” siger hun. ”De er de sødeste små frøer, og de ville sidde der og vinke og ringe. Jeg skulle se dem forsøge at hoppe til en log, og de ville gøre det halvvejs der, og vinde op i vandet og krybe tilbage til land. De var så sjove. ”

Forskere, der studerer gyldne frøer i dag, er ikke så heldige. Sidste gang nogen rapporterede at se en panamansk gylden frø i naturen var i 2009, efter en dødbringende svampesygdom kaldet chytridiomycosis (eller chytrid) fejede gennem Neotropics og udslettet hele amfibiske arter i dens kølvandet.

Det ødelæggende patogen findes stadig i miljøet i dag. Og en gruppe af urimeligt optimistiske og lidenskabelige forskere har iværksat en undersøgelse i fuld skala over de utallige muligheder for et forsvar, fra søgen efter et beskyttende bakterieskærm til søgen efter at forstå de gener, der kan være ansvarlige for modstand - alt hvad der kunne give gyldne frøer et ben op. Meget af dette arbejde er i gang i USA, men et nyt amfibielaboratorium åbner i dag på Smithsonian Tropical Research Institute i Panama, som vil give forskere, der kommer i denne krise fra forskellige vinkler, bedre adgang til fangenskab og deres oprindelige levesteder.

En af forskerne, der arbejder feberligt for at beskytte gyldne frøer, er biolog Matt Becker, der kom ind i det gyldne froske efter at arten var udryddet i sit oprindelige levested, så hans arbejde har været begrænset til små grupper af gyldne frøer, der kommer fra de 2.000 individer, der blev holdt i fangenskab i dag - et resultat af glad fremsyn, da forskere indsamlede gyldne frøer, mens de stadig var i naturen og lærte at opdrætte dem effektivt.

Hver art - inklusive mennesker - har gavnlige bakterier eller probiotika på deres hud, der kan beskytte dem mod patogener. Denne bakterie varierer efter art og endda individer, og forskere er stadig ikke sikre på, hvilke faktorer der afgør, hvilke bakteriesamfund individer slutter med. Becker er dog på en mission for at finde de probiotika, der vil fungere som en usynlig kappe af beskyttelse mod chytrid for panamanske guldfrosker. Hvis forskere kan tage den slags gavnlige bakterier fra en amfibie, der ikke dør af chytrid og lægge den på den gyldne frø som et slags skjold, antages hypotesen, kan den gyldne frø muligvis fjerne en infektion.

”Hele pointen med forskningen er at finde ud af, hvordan man får disse fyre tilbage i naturen, ” siger Becker, der er forsker ved Smithsonian Conservation Biology Institute. ”Gyldne frøer er en sådan cool art at arbejde med, men det er ikke de omstændigheder, du vil arbejde sammen med dem i. Vi er mere end sandsynligt ansvarlige for spredningen af ​​chytrid, så jeg føler, at vi har en forpligtelse til at finde ud af, hvad vi kan gøre ved det. ”

Forskere mener, at den oprindelige bærer af chytrid var den afrikanske kløvede frø, som blev brugt indtil 1970'erne som en indikator på menneskelig graviditet - hvis en frø lægger æg efter en kvindes urin blev injiceret i den, var kvinden gravid. Afrikanske kløede frøer døde ikke af chytrid; og når de først blev frigivet i naturen som transportører, spredte de det sandsynligvis.

Beckers probiotikearbejde er en mulig tilgang blandt mange, der kunne give gyldne frøer, hvad de har brug for for at overleve i naturen. Nogle forskere ser på, hvordan generne fra individuelle frøer eller generne af chytrid i sig selv påvirker, om en frø med succes kan bekæmpe patogenet. Andre forsøger at innovere gennem udvikling af immuniseringer, der kan beskytte frøer. Andre forsøger stadig at finde ud af, hvordan man ændrer amfibiehabitater, så miljøet opvarmes lidt - det ser ud til, at det hjælper frøer med at bekæmpe patogenet.

Brian Gratwicke svirrer limosa-harlekinfrøen for at teste den for chytrid i marken i Panama. (Med tilladelse fra Brian Gratwicke, Smithsonian Conservation Biology Institute) Matt Becker forbereder et bad med beskyttende probiotika til panamanske gyldne frøer ved Smithsonian Conservation Biology Institute. (Med tilladelse fra Brian Gratwicke, Smithsonian Conservation Biology Institute) En panamansk gylden frø tager et bad i probiotika, en metode, som bevaringsmænd håber, vil beskytte arten mod et dødbringende svampepatogen, der har efterladt dem uddød i naturen. (Med tilladelse fra Brian Gratwicke, Smithsonian Conservation Biology Institute) En gylden frø udfører en bølge af sin arm for at fange opmærksomheden fra det modsatte køn. (Med tilladelse fra Brian Gratwicke, Smithsonian Conservation Biology Institute) Cori Richards-Zawacki elskede at se de engang rigelige panamanske gyldne frøer, der vinkede mod hinanden i udkanten af ​​en flodbred. (Med tilladelse fra Cori Richards-Zawacki))

Naturen i sig selv ser ud til at give en uventet hjælpsom hånd. Richards-Zawacki og medforsker Jamie Voyles fandt nogle få individuelle variable harlekinfrøer, søsterarterne til den panamanske gyldne frø, der lever i naturen på steder, hvor chytrid stadig er til stede. Senest opdagede de en tilsyneladende levedygtig befolkning på omkring 40 frøer på et sted - hvoraf mange er inficeret med chytrid, men ikke døende som et resultat. Mens parret endnu ikke har fundet gyldne frøer i naturen, sigter de mod at forstå, hvorfor en population af den gyldne frosks søsterart ser ud til at rebounde, endda trives i alle livsfaser på netop dette sted.

”Efter sandsynlighed vil det være en kombination af mange forskellige vinkler, der resulterer i en brugbar løsning, ” siger Lisa Belden, lektor i biologiske videnskaber ved Virginia Tech og Beckers ph.d.-rådgiver. ”Det vil ikke kun være probiotika, og det vil ikke kun være habitatmanipulation. Og hvis vi kan komme med nogle mulige strategier for gyldne frøer, kan det potentielt føre vejen for andre arter. ”

Det nye avancerede amfibielaboratorium på 1, 2 millioner dollars på Gamboa feltstationen, der drives af Smithsonian Tropical Research Institute, vil hjælpe med at samle disse bestræbelser, lette forskere fra forskellige discipliner og give dem adgang til syv panamanske arter, der betragtes som prioriteret redning arter. I de sidste fem år har Panama Amfibian Rescue and Conservation Project's team af panamanske forskere og bevaringsbiologer været plejere for en befolkning med prioriterede amfibie-arter, alt opbevaret i tanke i brugte forsendelsescontainere. Deres nye laboratorium vil have plads til fem fuldtidsansatte og to besøgende forskere og vil omfatte amfibiske "redningsbælg" til projektets frøer, hvoraf mange er de sidste individer i deres art. Bælgene, der er konstrueret af genanvendte forsendelsesbeholdere, er eftermonteret med tilpassede terrarier eller mini-økosystemer til hver frøart.

”At have en facilitet i landet vil åbne dørene for mange fremtidige forskningsprojekter og forenkle nogle af forskningstrinnene, ” siger Brian Gratwicke, amfibisk konserveringsbiolog for Smithsonian Conservation Biology Institute og international koordinator for redningsprojektet. ”Vi er ved et vendepunkt lige nu, og denne nye facilitet giver os mulighed for virkelig at starte den spændende forretning med at finde ud af, hvordan man får frøerne tilbage i naturen.”

Selv hvis forskere havde en sølvkuglkur mod chytrid i dag, ville det være yderligere fire eller fem år, før gyldne frøer kunne gå tilbage i naturen, selv som en del af et kontrolleret eksperiment, siger Gratwicke. Men Gratwicke siger, at han ikke er i tvivl om, at det vil ske, at alternativet - at gyldne frøer ikke vender tilbage til det vilde og chytride fortsætter med at sprede sig - ikke er en mulighed. Ligesom Becker, Richards-Zawacki og utallige andre amfibieforskere, er tilbagevenden af ​​panamanske gyldne frøer Gratwicke's primære motiv.

”Jeg har aldrig set gyldne frøer i naturen, ” siger Gratwicke. ”Det giver dig en smule spænding, når du faktisk ser et dyr for første gang i dets oprindelige levested. Du føler dig bare en lille støt. Nogle mennesker får spændingen ved det fra penge eller at vinde olympiske løb eller hvad der ellers motiverer mennesker. Men denne følelse af glæde - glæden ved at se en levende væsen for første gang i sin naturlige levestand - det er det, der virkelig motiverer mig. ”

Løbet til at beskytte frøer mod en dødbringende patogen får en meget tiltrængt boost