Биолог обнаруживает ключи к разгадке гибели лягушек

Биолог UCF Анна Сэвидж изучает лягушек и пытается понять, почему они гибнут беспрецедентными темпами по всему миру.

Её последнее исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the Royal Society B, предполагает, что естественный отбор и другие эволюционные силы сформировали эволюцию иммунных генов у популяций низменных леопардовых лягушек, помогая им выжить при заражении смертельным грибком, который уничтожает многие другие виды по всему миру.

Это массовое вымирание — не просто проблема для биологов.

«Если происходит массовое, внезапное изменение популяций лягушек, то, возможно, что-то в окружающей среде меняется глобальным образом, что может затронуть и нас», — сказала она. — «Грибковые патогены распространяются, и это не только Bd (хитридиомицет Batrachochytrium dendrobatidis) у лягушек. Есть синдром белого носа у летучих мышей, грибковая болезнь змей, и наблюдается рост числа грибковых патогенов человека по всему миру. Можно утверждать, что это признак широкого глобального процесса, такого как изменение климата».

Сэвидж изучает лягушек с детства. Её научная страсть привела к публикации нескольких статей об одном виде лягушек, обитающем в пустыне Сонора в Аризоне. В 2015 году она пришла в UCF из-за возможности расширить исследования в регионе с богатым биоразнообразием амфибий.

«Наша цель — понять, как геном лягушки взаимодействует с переменными окружающей среды, такими как температура, что приводит либо к восприимчивости, либо к устойчивости к грибку Bd. Он поражает самые внешние слои кожи амфибий, где содержится кератин, настолько, что не позволяет им правильно дышать, увлажняться или терморегулироваться. Наши исследования показали, что некоторые популяции низменных леопардовых лягушек эволюционировали, чтобы переносить инфекцию, благодаря вариациям в генах иммунной системы, которые позволяют некоторым особям выжить».

Bd связывают с сокращением и даже вымиранием различных видов лягушек во всем мире. В исследовании рассматривалась роль иммунных генов лягушек при контакте особи с грибком.

В мире насчитывается 7000 видов амфибий, они обитают на всех континентах, кроме Антарктиды. Только в дендрарии UCF обитает 10 видов лягушек, включая леопардовых лягушек, сосновых лягушек и крикет-лягушек.

«Мы проводим полевые работы во Флориде, чтобы установить закономерность, потому что знаем, что патоген здесь присутствует. Мы пытаемся установить, есть ли сезонные закономерности заражения, и выяснить, на какие виды это влияет больше всего, чтобы сосредоточиться на них в будущих популяционно-генетических исследованиях», — сказала Сэвидж.

Сэвидж и её команда ежемесячно отправляются в дендрарий, чтобы отловить лягушек, собрать данные и выпустить их. Она также создаёт исследовательскую группу, специализирующуюся на амфибиях, рептилиях и их новых патогенах.

Первые два аспиранта лаборатории Сэвидж изучают конкретные вопросы, связанные с тем, почему инфекционные заболевания протекают тяжелее в одних популяциях или видах по сравнению с другими:

• Джонатан Нэпьер исследует механизм, с помощью которого Bd нарушает функции организма амфибии-хозяина.
• Ариэль Хорнер исследует, как Bd и другая болезнь эктотермных позвоночных — ранавирус — влияют на сообщества рептилий и амфибий Флориды.

Сэвидж говорит, что вряд ли сменит направление исследований, пока не получит ответы. Её приверженность делу видна в её кабинете, где книжные полки заставлены рядами зелёных лягушачьих безделушек и игрушек, а книги о лягушках сложены повсюду.

«Я действительно люблю то, что делаю, — сказала она. — Пожалуй, можно сказать, что я немного одержима».