Загрязнение антибиотиками может ускорить сокращение популяции амфибий, превращая потенциальное решение в угрозу
Амфибии (лягушки, жабы, саламандры) исчезают с той же или даже большей скоростью, чем другие классы животных по всему миру. Одна из угроз — смертельный грибковый патоген Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), вызывающий кожное заболевание.
Учёные предполагали, что микробы-конкуренты Bd в водоёмах могут производить химические смеси, защищающие амфибий, подобно вакцине. Однако новое исследование Университета Висконсин-Мэдисон показывает, что загрязнение воды антибиотиками может нарушить этот защитный механизм.
Исследование адаптации бактерий к антибиотикам
Учёные во главе с профессором Джессикой Хуа изучили, как обычная бактерия Pseudomonas aeruginosa сохраняет способность бороться с Bd в условиях загрязнения антибиотиками. Гипотеза: адаптация к новому стрессору (антибиотикам) может изменить "коктейль" химических соединений, которые бактерия производит для защиты.
Ключевые результаты эксперимента
Исследователи сравнили действие химических смесей от двух типов Pseudomonas:
- Без адаптации к антибиотикам: Их химический коктейль значительно подавлял рост Bd. Головастики в такой воде реже заражались грибком.
- С адаптацией к антибиотикам: Их химические продукты, наоборот, стимулировали рост Bd. Головастики в этой среде заражались в 6 раз чаще.
Неожиданная роль биоплёнок
Эксперимент повторили со штаммами Pseudomonas, образующими биоплёнки (колонии). Результат оказался полностью противоположным:
- Химические смеси от бактерий в биоплёнках, не сталкивавшихся с антибиотиками, были вредны для головастиков и полезны для Bd.
- Адаптированные к антибиотикам бактерии в биоплёнках, наоборот, подавляли рост Bd и защищали головастиков.
Выводы и значение
Исследование, опубликованное в Scientific Reports, показывает:
- Загрязнение антибиотиками может изменить экологическую функцию микробов, превратив потенциальных защитников амфибий в угрозу.
- При разработке методов биоконтроля (например, против Bd) необходимо учитывать историю воздействия загрязнителей на используемые микроорганизмы.
- Поведение бактерий (свободноживущие vs. в биоплёнках) кардинально меняет эффект, что добавляет сложности прогнозированию результатов.
"Это показывает нам, что если мы собираемся разрабатывать какое-либо лечение от новой болезни таким способом, мы должны учитывать историю микробов, на которые мы смотрим... особенно в свете растущего загрязнения", — отмечает Джессика Хуа.