הכירו את מדעני הנשק החדשים הצבעוניים המשתמשים בכדי להציל קרפדות מפטרת הרסנית

את אורחי המלון של ולרי מקנזי אפשר לתאר רק כתחזוקה גבוהה במיוחד.

תוכן קשור

• צפרדעים כלולות כלואיות מתמודדות עם טורפים ופטרת הקיקריד כדי להפוך אותה לטבע
• דרקוני מערות קיימים - וחיסכון בהם יכול להיות המפתח להגנה על שתיית מים
• המירוץ להגן על צפרדעים מפני פתוגן קטלני מקבל דחיפה נחוצה

ראשית, כל אחד מהם זקוק ליחידות פלסטיק ניידות בודדות, המגיעות ללא תשלום עם נוף נשמט לסת אל הרי קולגייט פיקס קולורדו. במהלך המחצית הראשונה של אוקטובר, הם טופלו גם בארוחות יומיות ארוזות בקפידה, ארוזות חלבון, טיפול פרוביוטי אינטנסיבי של שבועיים וניקוי עור דו-שבועי לניתוח מיקרוביומה. למרבה הצער, האישומים המפונקים של מקנזי לא הצליחו להביע את הערכתם לטיפול המלכותי.

אחרי הכל, הביולוג מאוניברסיטת קולורדו, בולדר ניהל "מלון קרפדה".

לעבודות השדה שמקנזי עטף באוקטובר יש פוטנציאל להציל מיליארדי חיים - חיי דו-חיים, בוודאי, אך אולי גם חיי אדם. היא מקווה שהטיפולים הפרוביוטיים שהיא וצוותה ניהלו לקרפדות במלונותיה בסתיו, יוכלו לעזור לתת לקרפדות עתידיות להילחם בפתוגן קטלני.

במשך עשרות שנים אוכלוסיות הצפרדעים, הקרפדות והסלמנדרות ברחבי העולם נהרסות על ידי פתוגן פטרייתי מסתורי בשם Batrachochytrium dendrobatidis (Bd). זו בעיה, מכיוון שדו-חיים (40 אחוזים מהם נמצאים בסיכון להכחדה קרובה ברחבי העולם) הם מכריעים למערכות אקולוגיות בריאות. העיתונאית אליזבת קולברט סייעה להביא את המשבר האקולוגי הזה לידיעת הציבור במאמר ל"ניו יורקר " בשנת 2009, ובהמשך בספרה זוכה פרס פוליצר " ההכחדה השישית " .

זה לא רק שדו-חיים אלה מקפידים על אוכלוסיות חרקים ומשמשים כמזון לטורפים גדולים יותר. הם גם רגישים במיוחד לסביבותיהם, מה שהופך אותם ל"מינים אינדיקטוריים ", או לבעלי חיים אשר ניתן להשתמש בהם בתנודות הבריאות ותנודות האוכלוסייה שלהם כדי לאמוד שיבושים ונזקים סביבתיים רחבים יותר. כאילו שזה לא היה מספיק גרוע, הביולוגים מודאגים גם מהעובדה שצפרדעים, קרפדות וסלמנדרות ממלאים תפקיד בהסדרת אוכלוסיות היתושים, הנושאות מחלות הרסניות מערבי הנילוס ועד זיקה.

ומבחינה מסחרית, "אנחנו עלולים לאבד תרופות", אומר ריד האריס, ביולוג של ג'יימס מדיסון וחוקר דו-חיים. האריס מתייחס לעובדה כי הפרשות עור של צפרדעים עשויות להיות ביום מן הימים תפקיד בטיפולים במחלות אנושיות מרכזיות כמו HIV. "לאבד אפילו מין אחד זה לא מקובל, אבל אנחנו בוחנים לאבד 42 אחוז מהמינים, " אומר האריס. במקומות מסוימים, הוא מוסיף, הסביבה כבר מגיבה להכחדות בדרכים בלתי צפויות. "בפנמה הייתה הכחדה מאסיבית, ועכשיו רואים הרבה יותר אצות צומחות בנחלים שם, " הוא אומר.

"מלונות קרפדה" לקרפדות מטופלות ובקרות. (ולרי מקנזי)

עבודתו של מקנזי מבוססת על מחקר שהאריס החלה לפני כמעט עשור. בשנת 2008, במעבדה שלו גילה כי J. lividum, חיידק שנמצא באופן טבעי על עורם של מיני קרפדות וצפרדעים, היה בעל השפעות מועילות למלחמת פטריות. נראה היה שהוא ממתין את ה- BD מספיק זמן כדי שמערכת החיסון של הצפרדעים תיכנס פנימה ותסיים את העבודה.

האריס מצא את עצמו נמשך לראשונה לג'יי ליווידום לאחר שצפה בו הופך צבע סגול עמוק כשהוא במעבדה, בחזרה כשעבד עם הכימאי האורגני קווין PC Minbiole, כיום באוניברסיטת וילנובה. "בכל פעם שמושבה ייצרה צבע היא קיבלה את תשומת ליבו של קווין, " אומר האריס. הוא רצה להבין את המנגנון שמאחורי שינוי הצבעים.

כפי שהתברר, המטבוליט המייצר את השינוי הגוון הזה היה המפתח: בעוד שכל הצפרדעים שהוא הביט בהן היו עליהן של ג'י ליברום, רק אלה שרחצו בתמיסה של J. lividum נמצאו שיש בהן את המטבוליט - ואלה היו ששרדו את חשיפת Bd. כולם פרט לצפרדע אחת בקבוצת הביקורת מתו.

בשנת 2010 היה האריס מעורב במשפט שדה עם ג'יי לידיום שהלך רחוק יותר. לאחר שריד טיפח זן של החיידקים ילידי צפרדעי רגליים בהרי קליפורניה, הביולוג ונס ורדנבורג מאוניברסיטת סן פרנסיסקו החל את הטיפול באמצעות מיכלי פלסטיק. הצפרדעים שטופלו בחיידק היו היחידות ששרדו שנה. אבל בשנה השנייה, פורל אכל את כל האוכלוסייה. (הפורל הוטל למים לדיג פנאי.) ורדנבורג מעולם לא פרסמה את התוצאות.

מלונות הקרפדה של מקנזי - פרויקט שהצוות שלה כינה "גשם סגול" לזכרו של פרינס ובמחווה לצבע החיידק - כלל רחצה של 150 קרפדות בוראליות בר גם בפתרון פרוביוטי של J. lividum . היא התחילה בבידוד זן ילידי של החיידקים והדגמה שיש לזה השפעה מגינה. המרכיב המקורי היה המפתח: "אנחנו לא רוצים לקחת חיידק מאיזור אחר בעולם ולהציג אותו", היא מסבירה.

בעיתון שפורסם בספטמבר האחרון, מקנזי, האריס וכמה חוקרים אחרים הראו כי טיפול בקרפדות בוראליות בשבי עם ג'יי ליברום לא הראו השפעות בריאותיות שליליות, והגבירו את הסבירות שלהם לשרוד חשיפת Bd ב -40 אחוז. העיתון הדגיש את החשיבות של שמירה על מגוון מיקרוביומים בריאים באוכלוסיות של בעלי חיים בשבי בכל רחבי הלוח - במיוחד מכיוון שאיננו מבינים עדיין את התפקידים הרבים הקשורים לבריאות אותם חיידקים אלו ממלאים.

הצוות של מקנזי תכנן בתחילה לטפל בקרפדות בעלות גזע שבוי ולשחרר אותם לטבע, אך הצמד קר נהרג מאותה קבוצת קרפדות. מדינת קולורדו ביקשה מהצוות של מקנזי לעבוד עם אוכלוסייה פרועה של קרפדות מטמורפוזות במקום. "הם הרגישו נואשים", אומר מקנזי. "באזור פסגות קולגייט, קרפדות בוריאליות היו משגשגות ולא הוחלטו עד לפני מספר שנים, כאשר ביולוגים ממלכתיים החלו לאתר את Bd באתרים אלה." קרפדות בוריאליות הסתכנו בקולורדו בשנת 1993.

קרפדות מטמורפיות מבריק קריק, לאחר הטיפול והדגימה, רגע לפני שהן ישוחררו בחזרה ליבשת. (סטפני שייבי)

המעבדה של מקנזי עדיין מחכה להחזיר את הנתונים שיגידו להם אם ג'יי ליברום נשארה על הקרפדות במלונות הקרפדה שלה. היא מקווה שהחיידקים יתקעו לפחות שבועיים. "קרפדות יכולות להידבק כזרני ראש, אבל ה- B נוטה להישאר על חלקי הפה שלהם", אומר מקנזי. "זה מתפשט במהלך מטמורפוזה. ובמהלך המטמורפוזה הקרפדות מסתובבות בקהילות ענקיות, כך שאם יש אדם אחד נגוע, הזיהום יכול להתפשט במהירות. "

היא מוסיפה כי "אם יש מגיפה בזמן מטמורפוזה, היא מוחקת 90 אחוז מהאנשים." במקרים אלה, הצעירים ביותר מתים לפני שהם מטילים ביצים. הצוות שלה לא יבין את שיעור ההישרדות בקבוצת הטיפולים מכיוון שהם לא סימנו את הקרפדות בהן ניסו לצורך כיבוש מחדש (היו מעטים מכדי שיהפכו את האפשרות הזו). אבל אם קרפדות כלשהן ישרדו באביב זו תהיה הצלחה אדירה.

השלב הבא יהיה לטפל בכמה מאות ואפילו באלפי קרפדות, אומר מקנזי, ולסמן את אלה שנמצאים לכבישה מחדש כדי לקבוע טוב יותר עד כמה יעילים טיפולי J. lividum להגנה על קרפדות.

בעוד שטיפולי ג'יי ליברום הראו הבטחה לקרפדות שחורות ולצפרדעים בהרי רגליים צהובות, הם אינם כדור קסם. למשל, יתכן שהם לא יעזרו לכל מיני צפרדעים, אומר מאט בקר, חוקר צפרדעים במכון הביולוגי לשימור סמיתסוניאן. בקר אומר שהוא לא ראה הצלחה בטיפול בצפרדעי זהב פנמיות שבויות עם החיידקים. "החיידקים הסגולים לא רוצים להידבק על עורם, " הוא אומר.

יש גם את הבעיה של ההפעלה. "כל צפרדע במיכל Tupperware משלה, זה לא ממש יעבוד", אומר האריס. במקום זאת, לדבריו, מדענים עשויים להעביר ביום מן הימים את הטיפול ב- J. lividum או טיפולים פרוביוטיים אחרים באמצעות מקורות מים או באמצעות חיסון הטיפול באדמה. "אתה יכול לדמיין תרחישים שבהם אתה משפר את הסביבה, " הוא אומר.

"כשאנחנו מגיעים לאוכלוסיות שנשארות בהן רק כמה מעוזים ואנחנו מבצעים טיפולים ממוקדים, יתכן שיש להם זריקה להתמיד" או לפחות לשרוד עוד כמה דורות, אומר מקנזי. "זה עשוי לתת להם זריקות להמשיך ולהתפתח ולהסתגל לפתוגן." במילים אחרות, בסופו של דבר המטרה היא לא להציע אוכלוסיות דו-חיים ללא הגבלת זמן - אלא לקנות להם זמן.