Studie über Frösche hilft Wissenschaftlern, den Ausbruch und das Fortschreiten von Krankheiten zu verstehen

RENO, Nev., – Die Suche nach Antworten zum Schutz mittelamerikanischer Frösche vor dem Aussterben gibt Wissenschaftlern auch Hinweise darauf, wie sie aufkommende Krankheiten und Epidemien bei Menschen, Pflanzen und anderen Wildtieren vorhersagen und darauf reagieren können.März, University of Nevada, veröffentlichten Papier dokumentieren Jamie Voyles von Reno und ihre Kollegen die Erholung einiger tropischer Amphibien nach fortgesetzter Exposition gegenüber einem tödlichen Erreger.

„Krankheiten werden im Laufe der Zeit oft weniger tödlich“, sagte Voyles, Assistenzprofessor in der Abteilung für Biologie und Hauptautor der Studie., „Aber wir verstehen nicht ganz warum. In unserer Studie fanden wir heraus, dass der Erreger, in diesem Fall ein tödlicher Pilz, für Wirte ein Jahrzehnt nach seinem ersten Auftreten genauso tödlich bleibt.“

Für Amphibien wissen Wissenschaftler seit den 1990er Jahren von einer hoch tödlichen Krankheit namens“ Chytridiomykose“. Diese Krankheit war besonders verheerend für Frösche in Mittelamerika, wo sie möglicherweise ganze Arten ausgelöscht hat. Die Studie zeigt, dass neun Arten, die kritisch niedrige Zahlen erreichten, Anzeichen für eine Erholung zeigen., Darüber hinaus haben einige Arten Abwehrkräfte gegen Infektionen, die jetzt wirksamer sind als vor der Epidemie.

„In dieser Studie haben wir die aufregende Entdeckung gemacht, dass eine Handvoll Amphibienarten – von denen angenommen wurde, dass sie vollständig ausgelöscht wurden – nach tödlichen Krankheitsausbrüchen fortbestehen und sich sogar erholen können“, sagte Voyles ein Krankheitsökologe in der Abteilung für Biologie. „Wir wollten verstehen, wie es passiert ist. War es eine Veränderung des Erregers, der Frösche oder beides?,“

Der Pilzpathogen, der die Chytridiomykose verursacht, Batrachochytrium dendrobatidis, wurde mit dem Bevölkerungsrückgang bei Amphibienarten auf der ganzen Welt in Verbindung gebracht. Das Team untersuchte den Ausbruch der Chytridiomykose und ihren Übergang von der Epidemie, indem es Verschiebungen bei der Artenerkennung, der Zusammensetzung der Gemeinschaft, den Infektionsmustern sowie der Resistenz des Wirts und der Virulenz des Erregers im Laufe der Zeit verfolgte.,

„Weil wir Pathogen-und Wirtsproben von vor, während und nach der Epidemie haben, können wir fragen, ob einige Frösche überlebt haben, weil der Erreger mit der Zeit schwächer wurde oder weil das Immunsystem oder die Resistenz der Frösche mit der Zeit zunahm“, sagte Voyles.

“ Die Beweise deuten darauf hin, dass sich der Erreger nicht verändert hat. Es ist möglich, dass die Gastgeber in relativ kurzer Zeit eine bessere Abwehr entwickelt haben“, sagte sie., „Wir fanden heraus, dass fast ein Jahrzehnt nach dem Ausbruch der Pilz-Erreger immer noch ebenso tödlich ist, aber die Frösche in Panama überleben und haben möglicherweise eine bessere Abwehr dagegen. Dies deutet darauf hin, dass einige von Panamas Fröschen sich wehren können.“

„Dieser Erreger infiziert viele verschiedene Amphibienarten – manchmal ohne Krankheit zu verursachen – und kann in der Umwelt außerhalb seines Wirts überleben, sodass er nicht so schnell verschwindet“, sagte Studienmitautorin Allison Byrne, Doktorandin an der University of California, Berkeley., „Diese Studie gibt Hoffnung, dass sich einige Arten erholen können, obwohl sie ständig einem tödlichen Erreger ausgesetzt sind.“

Es ist aus mehreren Gründen wichtig zu verstehen, wie sich Amphibiengemeinschaften nach diesem Krankheitsausbruch erholen. Diese Arbeit legt nahe, dass eine Erholung nach den Epidemien möglich ist, aber wahrscheinlich ein langsamer und allmählicher Prozess, der die Bedeutung der weiteren Überwachung der Amphibienpopulationen unterstreicht.

„Die Studie klingt hoffnungsvoll“, sagte Louise A. Rollins-Smith, Co-Autorin der Studie von der Vanderbilt University School of Medicine., „Anfangs sah es für viele Froscharten düster aus, aber einige von ihnen erholen sich sicherlich.“

Das Erkennen von Arten, die in kleinen Überbleibseln existieren, bedeutet viele Stunden Suche an vielen Standorten und Lebensräumen. Die Unterscheidung zwischen Populationen, die für immer verloren gehen, und Populationen, die hinken, die möglicherweise Erhaltungsunterstützung benötigen, erfordert einen längeren und umfangreichen Überwachungsaufwand.

“ Die Klärung, wie Krankheitsausbrüche nachlassen, wird uns helfen, andere aufkommende Krankheitserreger in Pflanzen, Wildtieren – und beim Menschen-vorherzusagen und darauf zu reagieren, sagte Voyles., „Dies sind zunehmend wichtige Ziele in einer Zeit, in der die rasche Globalisierung die Einschlepprate von Krankheitserregern in neue Wirtspopulationen erhöht hat.“

Beitragende Autoren zu der in Science veröffentlichten Studie „Verschiebungen der Krankheitsdynamik in einer tropischen Amphibienanordnung sind nicht auf die Abschwächung von Krankheitserregern zurückzuführen“ sind: Douglas C. Woodhams, Smithsonian Tropical Research Institute, Ancón, Panamá und University of Massachusetts-Boston; Veronica Saenz, University of Pittsburgh; Allison Q., Byrne und Erica Bree Rosenblum, University of California, Berkeley, Rachel Perez, New Mexico Institute of Mining and Technology, Socorro, New Mexico, Gabriela Rios-Sotelo, University of Nevada, Reno; Mason J. Ryan, University of Nevada, Reno und Arizona Department of Wild und Fisch, Phoenix, Arizona; Molly C. Bletz, University of Massachusetts – Boston; Florence Ann Sobell, Louise A., Rollins-Smith, Shawna McLetchie und Laura Reinert, Vanderbilt University School of Medicine, Nashville, Tennessee; Roberto Ibáñez, Smithsonian Tropical Research Institute, Ancon, Panama und Nationalen Forschungs-System, panama city, Panama; Julie M. Ray, Glimmer Biological Station, Cope, Panama, Edgardo J. Griffith, Stiftung Amphibian Conservation Center, El Valle, Panama, Heidi Ross, Smithsonian Tropical Research Institute, Corinne L. Richards-Zawacki, Smithsonian Tropical Research Institute und der University of Pittsburgh.