Valerie McKenzies hotellgjester kunne bare beskrives som ekstraordinært høyt vedlikehold.
Relatert innhold
- Disse fanget-frosne froskene møter rovdyr og Chytrid-svampen for å lage den i naturen
- Cave Dragons eksisterer - og det å redde dem kan være nøkkelen til å beskytte drikkevann
- Løpet for å beskytte frosker fra en dødelig patogen får en mye nødvendig boost
Først av alt krever de hver enkelt bærbare plastenheter, som leveres gratis med en kjevelåpende utsikt over Colorado Collegiate Peaks Mountains. I løpet av første halvdel av oktober ble de også behandlet med omhyggelig tilberedte, proteinpakkede daglige måltider, en to ukers intensiv probiotisk badebehandling og en annenhver uke hudpinne for mikrobiomanalyse. Dessverre klarte ikke McKenzies bortskjemte anklager å uttrykke sin takknemlighet for den kongelige behandlingen.
Når alt kommer til alt, biologen ved University of Colorado, Boulder, drev et "paddehotell."
Feltarbeidet som McKenzie pakket opp i oktober, har potensialet til å redde milliarder av liv - amfibier, riktignok, men muligens også noen menneskeliv. Hun håper at de probiotiske behandlingene hun og teamet hennes administrerte til paddene på hotellene hennes i høst, kan bidra til å gi fremtidige padder en sjanse til å bekjempe en dødelig patogen.
I flere tiår har froske-, padde- og salamanderbestander over hele verden blitt herjet av et mystisk sopppatogen kalt Batrachochytrium dendrobatidis (Bd). Det er et problem, fordi amfibier - hvorav 40 prosent risikerer utryddelse over hele verden - er avgjørende for sunne økosystemer. Journalisten Elizabeth Kolbert bidro til å bringe denne økologiske krisen under oppmerksomhet til publikum i en artikkel for New Yorker i 2009, og senere i hennes Pulitzer-prisbelønte bok The Sixth Extinction .
Det er ikke bare at disse amfibiene holder insektspopulasjoner i sjakk og tjener som mat for større rovdyr. De er også spesielt følsomme for miljøene sine, noe som gjør dem til "indikatorart", eller dyr hvis helse og befolkningsforandringer kan brukes til å måle større miljøforstyrrelser og -skader. Som om det ikke var ille nok, er biologer også bekymret for at frosker, padder og salamandere spiller en rolle i å regulere myggbestander, som fører ødeleggende sykdommer fra West Nile til Zika.
Og fra et kommersielt ståsted, "mister vi potensielt legemidler, " sier Reid Harris, en James Madison-biolog og amfibieforsker. Harris viser til det faktum at froskenes hudutskillelser en dag kan spille i en rolle i behandlinger av viktige menneskelige sykdommer som HIV. "Å miste selv en art er uakseptabelt, men vi ser på å miste 42 prosent av artene, " sier Harris. Noen steder, legger han til, reagerer miljøet allerede på utryddelser på uforutsette måter. "I Panama har det vært en massiv utryddelse, og nå ser du mye mer alger vokse i bekker der, " sier han.
"Toad hotels" for behandlede og kontroller padder. (Valerie McKenzie) McKenzies arbeid bygger på forskning Harris startet for nesten et tiår siden. I 2008 oppdaget laboratoriet hans at J. lividum, en bakterie naturlig funnet på huden til mange padde- og froskearter, hadde nyttige soppbekjempende effekter. Det så ut til å holde av Bd lenge nok til at froskens immunsystem kunne sparke inn og fullføre jobben.
Harris fant seg først trukket mot J. lividum etter å ha sett den få en dyp lilla farge da han var på laboratoriet, tilbake da han jobbet med den organiske kjemikeren Kevin PC Minbiole, nå ved Villanova University. "Hver gang en koloni produserte en farge, fikk den Kevin's oppmerksomhet, " sier Harris. Han ønsket å finne ut mekanismen bak fargeforandringen.
Da det viste seg, var metabolitten som produserte den fargetoneendringen nøkkelen: Mens alle froskene han så på hadde litt J. lividum på seg, var det bare de som ble badet i en J. lividum- løsning som fant metabolitten på seg— og det var de som overlevde Bd-eksponering. Alle bortsett fra en frosk i kontrollgruppen døde.
I 2010 var Harris involvert i en feltforsøk med J. lividium som gikk lenger. Etter at Reid dyrket en stamme av bakteriene hjemmehørende i California-gulbenete frosker, anvendte biolog Vance Vredenburg ved San Francisco State University behandlingen ved bruk av plastbeholdere. Froskene behandlet med bakteriene var de eneste som overlevde et år. Men i år to spiste ørret hele befolkningen. (Ørreten var blitt droppet i vannet for fritidsfiske.) Vredenburg publiserte aldri resultatene.
McKenzies toadshoteller - et prosjekt hennes team kalte “Purple Rain” til minne om Prince og i hyllest til bakterienes farge - involverte også å bade 150 ville boreale padder i en probiotisk J. lividum- løsning. Hun begynte med å isolere en naturlig stamme av bakteriene og demonstrere at det hadde en beskyttende effekt. Den innfødte komponenten var nøkkelen: "Vi vil ikke ta en mikrobe fra en annen del av verden og introdusere den, " forklarer hun.
I en artikkel publisert i september demonstrerte McKenzie, Harris og flere andre forskere at behandling av fangede boreale padder med J. lividum ikke viste skadelige helseeffekter, og økte sannsynligheten for å overleve Bd-eksponering med 40 prosent. Oppgaven understreket viktigheten av å opprettholde et sunt mikrobiomdiversitet i dyrepopulasjoner i fangenskap over hele linja - spesielt fordi vi ennå ikke forstår de utallige helserelaterte rollene disse bakteriene spiller.
McKenzies team planla opprinnelig å behandle padder som ble avlet i fangenskap og slippe dem ut i naturen, men en kald snupper drepte det kohorten av padder. Staten Colorado ba McKenzies team arbeide med en vill befolkning av metamorfoserende padder i stedet. "De følte seg ganske fortvilet, " sier McKenzie. "I området Collegiate Peaks var boreale padder blomstrende og uinfiserte til for flere år siden, da statsbiologer begynte å oppdage Bd på disse stedene." Boreal padder ble truet i Colorado i 1993.
Metamorfe padder fra Brown's Creek, etter behandling og prøvetaking, rett før de skulle slippes ut igjen i våtmarken. (Stephanie Shively) McKenzies laboratorium venter fortsatt på å få tilbake dataene som vil fortelle dem om J. lividum ble liggende på paddene på hennes paddehotell . Hun håper bakteriene vil ha satt seg fast i minst to uker. "Paddene kan bli smittet som rumpetroll, men Bd har en tendens til å forbli på munndelene, " sier McKenzie. “Det sprer seg under metamorfose. Og under metamorfose henger paddene i gigantiske menigheter, så hvis det er en infisert person, kan infeksjonen spre seg raskt. ”
Hun legger til at "hvis det er en epidemi under metamorfose, vil den utslette 90 prosent av individer." I disse tilfellene dør de yngste voksne før de noen gang legger egg. Hennes team vil ikke få en følelse av overlevelsesraten i behandlingsgruppen fordi de ikke markerte paddene de eksperimenterte med for gjenfangst (det var for få til å gjøre det til en sannsynlig mulighet). Men hvis noen padder overlever om våren, vil det være en stor suksess.
Det neste trinnet ville være å behandle flere hundre eller tusenvis av padder, sier McKenzie, og å markere dem for gjenfangst for bedre å bestemme hvor effektiv J. lividum- behandlinger er til å beskytte padder.
Mens J. lividum- behandlinger har vist løfte om boreale padder og fjellgulbenete frosker, er de ikke en magisk kule. For eksempel kan det hende at de ikke hjelper alle slags frosker, sier Matt Becker, en froskeforsker ved Smithsonian Conservation Biology Institute. Becker sier at han ikke har sett suksess med å behandle fangede panamanske gylne frosker med bakteriene. "De lilla bakteriene ønsker ikke å feste seg på huden deres, " sier han.
Det er også problemet med utrulling. "Hver frosk i sin egen Tupperware-beholder, det kommer ikke til å fungere, " sier Harris. I stedet sier han at forskere en dag kan overføre J. lividum eller andre probiotiske behandlinger via vannkilder eller ved å inokulere behandlingen i jorden. "Du kan forestille deg scenarier der du forbedrer miljøet, " sier han.
"Når vi kommer til befolkninger der det bare er et par festninger igjen og vi gjør målrettede behandlinger, kan de ha et skudd på å vedvare" eller i det minste overleve noen flere generasjoner, sier McKenzie. "Det kan gi dem et skudd for å fortsette å utvikle seg og tilpasse seg sykdomsfremkallingen." Med andre ord, til slutt er ikke målet å få opp amfibiepopulasjoner på ubestemt tid - men å kjøpe dem tid.
