В ближайшем будущем ведьмам, колдунам и гурманам придется туго. Один из основных компонентов их зелий и любимое блюдо - жабы и лягушки - могут полностью вымереть. Причиной стремительного исчезновения земноводных стало крошечное существо, которое невозможно увидеть без микроскопа. Имя страшного врага амфибий - Batrachochytrium dendrobatidis.
B. dendrobatidis представляет собой грибок из отдела хитридиомицетов. Внешне хитридиомицеты мало напоминают грибы в привычном понимании. Жизненный цикл и внешний вид B. dendrobatidis на разных стадиях развития показаны здесь. До последнего времени считалось, что хитридиомицеты являются сапрофитами (то есть питаются мертвыми тканями других живых организмов) или паразитами водорослей и беспозвоночных. В 1999 году выяснилось, что один вид этих грибов способен паразитировать на более развитых существах.
Маленькое большое зло
Как, вероятно, уже догадался читатель, речь идет о B. dendrobatidis. Родовое название гриба - Batrachochytrium - происходит от греческих слов batracho, что означает лягушка, и chytr (глиняный горшок). Видовым названием грибок обязан лягушкам рода Dendrobates, которые стали первыми официально зарегистрированными жертвами грибка-паразита.
B. dendrobatidis размножается на кожных покровах амфибий. На одной из стадий развития грибки обладают подвижностью, поэтому с течением времени пораженной оказывается большая часть тела лягушки или жабы. Грибковые наросты мешают амфибиям нормально поглощать воду с растворенным в ней кислородом. Для земноводных значение кожного дыхания очень велико. Например, у зеленой лягушки через кожу поступает до 50 процентов кислорода и выделяется до 86 процентов CO2.
Земноводные, или амфибии - это класс позвоночных, считающийся промежуточным эволюционным звеном между рыбами и пресмыкающимися. Все амфибии являются холоднокровными - то есть, температура их тела зависит от температуры окружающей среды. К амфибиям, например, принадлежат лягушки, жабы, саламандры и червяги. В общей сложности насчитывается около 4,5 тысяч современных видов земноводных. Для сравнения, насекомые на Земле представлены более чем миллионом видов.
Раз встретившись с лягушкой или жабой, B. dendrobatidis редко отпускает свою добычу. В благоприятных условиях грибок способен за год уничтожить до 50 процентов обитающих в окрестностях видов. Внутри каждого вида потери могут достигать 80 процентов. B. dendrobatidis передвигается, попадая с кожи одной лягушки на кожу другой. Грибок также может распространяться с током воды и, вероятно, при помощи нечаянных переносчиков, которыми могут выступать, например, птицы.
Средняя скорость распространения B. dendrobatidis составляет, по разным оценкам, от 28 до 100 километров в год. Таким образом, за несколько лет паразитический гриб способен полностью уничтожить популяции амфибий, обитающих, например, на Карибских островах (площадь большинства из них не превышает 100 квадратных километров). Совсем недавно ученые выяснили, что опасный паразит добрался и туда. В общей сложности, к сегодняшнему дню B. dendrobatidis полностью уничтожил несколько популяций земноводных в Центральной Америке и поставил на грань исчезновения около 200 видов этих животных.
Кажется странным, что эпизоотия (аналог человеческой эпидемии) B. dendrobatidis началась только сейчас. На самом деле, это не совсем так. Анализ музейных образцов земноводных, добытых в Африке в период с 1879 по 1999 годы, выявил, что грибок паразитировал на амфибиях уже 130 лет назад. Распространению инфекции по всему земному шару (в настоящее время B. dendrobatidis найден на всех континентах, где обитают земноводные) способствовала активная торговля некоторыми видами лягушек. Основными виновниками стали шпорцевая лягушка Xenopus laevis и лягушка-бык Rana catesbiana. Первые являются популярными домашними животными, а вторых ценят за их вкусовые качества.
Бороться и искать
Эффективного средства лечения B. dendrobatidis пока не придумали. Самый простой вариант - изымать из природы зараженных особей - на деле является нереализуемым. Выявить грибок на ранней стадии заражения очень сложно, а для того, чтобы поймать всех пораженных особей, потребуется на порядки увеличить штат ученых.
Недавно группа исследователей предложила альтернативный способ борьбы с инфекцией. Зоологи решили купать головастиков в растворе антигрибкового средства. Новый метод не сможет полностью истребить B. dendrobatidis, однако он будет сдерживать распространение грибка в достаточной степени для поддержания стабильной численности популяции. Этот метод также не является универсальным: с его помощью можно спасать лишь отдельные популяции земноводных.
Перспективы амфибий стали чуть менее мрачными после того, как ученые обнаружили у некоторых из них способность вырабатывать иммунитет к грибку. Кроме того, в 2008 году были секвенированы геномы двух изолятов B. dendrobatidis. Зная последовательность ДНК паразита, ученые смогут разработать лекарства, целенаправленно воздействующие на те или иные системы грибка. Например, они могут блокировать синтез ферментов, разъедающих кожу амфибий, или замедлять рост B. dendrobatidis.
Сейчас дать определенный прогноз на будущее земноводных сложно. Надежного лекарства от грибка пока нет. При помощи существующих методов борьбы ученые надеются сохранить хотя бы часть видов. Кроме всего прочего, земноводные вымирают и без участия грибка. Постоянный рост температур приводит к изменению привычных для амфибий мест обитания. Чувствительная кожа этих существ плохо переносит изменения температуры и влажности, что затрудняет их адаптацию к новым условиям. Некоторые экологи предсказывают, что к 2050 году может исчезнуть около половины всех видов европейских амфибий (и это без учета воздействия B. dendrobatidis).
Так что тем, кто любит наблюдать за жабами или саламандрами на пруду, пожалуй, стоит обзавестись террариумом.