Найден способ отыскать опасный гриб, убивающий по всему миру сотни земноводных

Патогенный гриб Batrachochytrium dendrobatidis невероятно опасен: из-за него вымирает огромное количество различных земноводных по всему миру. Исследователи отмечают, что гриб, поражающий кожу лягушек и саламандр, серьёзно угрожает популяциям этих животных. Но в скором времени всё может измениться благодаря новой технологии.

Лягушка вида Rana muscosa. Фото Michael Hernandez.

Новый инструмент, известный как ДНК, извлечённая из окружающей среды (environmental DNA, eDNA), фиксирует сигнальные кусочки генетического материала существ, обитающих в этой среде. Речь может идти, например, о животных, сбрасывающих кожу или другие "отходы жизнедеятельности".

Так, под этим термином понимается ДНК, извлечённая из различных образцов окружающей среды — почвы, морской воды и даже воздуха. То есть речь не идёт о конкретной ДНК, извлечённой непосредственно из отдельных организмов.

Такой инструмент позволяет учёным подтвердить наличие большого количество водных существ, не занимаясь при этом хлопотными поисками. Но самое главное, отмечают специалисты, eDNA может достаточно рано поймать опасный гриб, чтобы снизить потери амфибий.

Как сказано в пресс-релизе Университета Вашингтона, за последние 30 лет опасный патоген B. dendrobatidis значительно сократил численность (или даже вовсе уничтожил) по крайней мере 200 видов лягушек на разных континентах. Этот "злодей" также причастен к необъяснимому исчезновению саламандр Центральной Америки.

Основная проблема предотвращения распространения гриба кроется в отсутствие эффективного метода прогнозирования возможных вспышек. До настоящего времени учёные могли определить наличие патогена в среде, если им удалось поймать поражённую им лягушку и взять образцы с кожи животного. Новый же способ поможет заблаговременно просигналить экологам о проблеме.

В предыдущих исследованиях учёные изучали образцы eDNA из водоёмов, чтобы определить, какие типы рыб в них плавали. Также они пытались таким образом выяснить, присутствуют ли в воде инвазивные моллюски.

В 2015 году тогдашняя студентка Университета Вашингтона Колин Каморофф (Colleen Kamoroff) применила анализ ДНК, извлечённой из окружающей среды, чтобы выяснить, исчезла ли определённая рыба из озёр Национальных парков Калифорнии — "Секвойя" и "Кингс-Каньон". Отмечается, что учёные пытались убрать из озёр эту рыбу, которая изначально там никогда не обитала.

Каморофф собирает образцы в Национальном парке Калифорнии.
Фото Jessica Thompson.

Спустя месяц после сбора образцов воды произошло массовое вымирание находящихся под угрозой исчезновения лягушек вида Rana muscosa. Вымирание произошло сразу в трёх озёрах, а причиной являлся злосчастный гриб B. dendrobatidis.

"Мне стало любопытно, можно ли обнаружить B. dendrobatidis в озёрах, из которых я взяла образцы, хотя в то время там ещё не было больных лягушек, — рассказывает Каморофф. – Поэтому я решила проверить образцы eDNA на наличие гриба. Все образцы первоначально были собраны для проекта по восстановлению озёр".

Как и предполагалось, в образцах eDNA из озёр, где позднее произошло вымирание лягушек, был обнаружен B. dendrobatidis, а вот в образцах нетронутых озёр "улики" патогена найдены не были.

По мнению учёных, если бы специалисты вовремя узнали о присутствие такого грибка в водной среде, то смогли бы принять необходимые меры.

Численность лягушек вида Rana muscosa, которые обитают в Национальных парках, снизилась более чем на 90 процентов за последние годы. Анализ ДНК, извлечённой из окружающей среды, мог бы помочь спасти от вымирания этих животных и других земноводных по всему миру, считает учёный.

Авторы работы уверены, что анализ eDNA может дать ранний сигнал о том, где опасный патоген может привести к вымиранию животных. Всё это поможет экологам принять меры по спасению земноводных.

Как считает Каморофф, если возможно предсказать неизбежность вспышки, то можно и предпринять соответствующие меры для уничтожения грибков.

"В отличие от анализа кожи животных, eDNA не требует ловли и обработки животного, которого вы пытаетесь защитить. Мы считаем, что в будущем технология окажется полезной для предотвращения распространения B. dendrobatidis", — говорит другой автор работы Карен Гольдберг (Caren Goldberg).