Болезнь певчих птиц дважды эволюционировала к большей вирулентности за 20 лет

Новое заболевание у домовых вьюрков дважды за два десятилетия независимо эволюционировало, чтобы стать более вредным для своего хозяина. Исследование предоставляет реальную модель для понимания того, как могут меняться угрожающие человеку заболевания по мере их возникновения.

Вирулентность болезни — парадокс. Чтобы распространяться, вирусам и бактериям необходимо размножаться в большом количестве. Но с ростом их численности в организме хозяин заболевает сильнее. Высоковирулентная болезнь рискует убить хозяина до передачи инфекции. Баланс находится через эволюцию, и новое исследование показывает, что это может произойти за несколько лет.

Учёные изучали глазную болезнь домового вьюрка — форму конъюнктивита, вызываемую бактерией Mycoplasma gallisepticum. Она впервые появилась в районе Вашингтона в 1990-х. Бактерия не опасна для человека, что делает её хорошей моделью для изучения эволюции опасных заболеваний, таких как SARS, Эбола и птичий грипп.

Исследователи использовали замороженные образцы бактерий, взятые у больных птиц в Калифорнии и на восточном побережье США в период с 1994 по 2010 год. Команда экспериментально заразила диких домовых вьюрков, чтобы измерить тяжесть болезни для каждого образца.

Вопреки ожиданиям, было обнаружено, что в обоих регионах болезнь со временем эволюционировала в сторону большей вирулентности. Птицы, заражённые более поздними штаммами, имели более опухшие глаза, которые заживали дольше.

Было сделано ещё одно интригующее открытие: на запад через континент распространился менее вирулентный штамм. Однако, укоренившись в Калифорнии, бактерии снова начали эволюционировать в сторону более высокой вирулентности.

С эволюционной точки зрения, некоторые штаммы бактерий были лучше приспособлены для распространения по континенту, а другие — для закрепления на одном месте. Для распространения на запад больная птица должна лететь дальше и выживать дольше, что отбирает штаммы, которые делают птиц менее больными. Но когда болезнь укореняется в новом месте с множеством потенциальных хозяев (например, у кормушек), она может эволюционировать в более тяжёлое заболевание, потому что передача происходит быстрее.

Глазная болезнь домового вьюрка была впервые замечена в 1994 году. К 1998 году популяция домового вьюрка на востоке США сократилась вдвое — примерно на 40 миллионов птиц.