Исследование, проведенное доктором Дэвидом Джонсоном из William Институт морских наук Мэри в Вирджинии не так уж и страшен, как кажется. Эти зомби — не плотоядные гуманоиды из числа ходячих мертвецов, а крошечные креветки, зараженные микроскопическим паразитом. Даже в этом случае их растущее изобилие в питаемых питательными веществами солончаках вполне может предвещать будущие угрозы человечеству.
Исследование, соавтором которого является доктор Ричард Херд из Исследовательской лаборатории побережья Мексиканского залива Университета Южного Миссисипи, публикуется в выпуске Ecosphere на этой неделе. Он основан на долгосрочном эксперименте, в котором исследователи добавляли азот в солончаки Новой Англии каждый год с 2004 года. Их цель?
Изучить, как эти ключевые прибрежные экосистемы реагируют на богатый питательными веществами сток с удобренных полей, очистных сооружений и других антропогенных источников.В текущем исследовании Джонсон и Херд сосредоточились на том, как загрязнение питательными веществами может повлиять на паразитов. «Паразиты являются частью каждой экосистемы, — говорит Джонсон, — но мы относительно мало понимаем, как они реагируют на глобальные изменения. Мы хотели проверить, как паразиты в болоте реагируют на обогащение питательными веществами — в частности, увеличится ли их численность и биомасса. как и предсказывалось для свободноживущих организмов ».Для своих подопытных животных они выбрали паразита, похожего на плоского червя, по имени Levinseniella byrdi и одного из его хозяев, амфиподу «болотный прыщик» Orchestia grillus.
Джонсон описывает амфипод как «маленьких прыгающих креветок», которые питаются мертвыми и разлагающимися водорослями и другим болотным мусором. «Если вы были на пляже и подобрали кусок водорослей, — говорит он, — вы, вероятно, видели их кузенов, пляжных прыгунов, которые переворачивались, как акробаты».Пара решила изучить именно эту пару паразит-хозяин по двум веским причинам. Во-первых, много O. grillus.
Во-вторых, когда L. byrdi паразитирует, он просто меняет свой цвет и поведение.«Нормальные амфиподы коричневые, — говорит Джонсон, — и когда вы поднимаете мертвую траву, они разбегаются, как тараканы по кухне, когда вы включаете свет.
Но при заражении L. byrdi они становятся ярко-оранжевыми и не бегают. прочь. Оранжевые амфиподы выходят на открытое пространство, не подозревая, что их схватила птица ".Джонсон говорит, что все это является частью плана паразита: «Чтобы размножаться, он должен попасть в кишечник птицы.
Чтобы попасть в кишечник птицы, он превращает амфиподу в неоновую вывеску самоубийства, которая кричит:« Съешь меня! Ярко-оранжевый оттенок амфипод также помог исследователям отличить инфицированных и неинфицированных особей во время отбора проб в полевых условиях.Гипотеза Джонсона и Херда заключалась в том, что обогащение питательными веществами увеличит не только количество амфипод — пример того, что экологи называют «вытеснением снизу вверх», но и количество их паразитов.
«Я вижу восходящий эффект в моем саду на заднем дворе», — объясняет Джонсон. «Чем больше удобрений я добавляю, тем больше бобов я выращиваю. Больше бобов означает больше оленей. В нашем эксперименте мы в основном спрашивали, если больше удобрений означает больше оленей, значит ли это и больше клещей?»Джонсон говорит, что этот вопрос важен, потому что ответ проливает свет на то, влияет ли то, что происходит в нижней части пищевой сети, на верхнюю; в этом случае, может ли большее количество питательных веществ привести к большему количеству паразитов.
Когда Джонсон и Херд отправились на солончак, чтобы проверить свои идеи — тщательно подсчитывая количество зараженных и свободных от паразитов амфипод на удобренных и неоплодотворенных участках каждое лето в период с 2009 по 2014 год, — они обнаружили, что обогащение питательными веществами действительно увеличивало количество и того, и другого. амфиподы и паразиты, и это поразительно.«Распространенность паразита увеличилась в 13 раз на богатых питательными веществами болотах, — говорит Херд, — в то время как плотность биомассы инфицированных амфипод была в среднем в 11 раз выше».
Исследователи говорят, что их результаты — если они типичны для других экосистем — могут иметь последствия для здоровья человека.«Наша работа может дать понимание между деятельностью человека и возникновением болезней», — говорит Херд. «Хотя изученный нами паразит не заражает людей, у многих других паразитов человека, таких как вызывающие малярию, шистосомозы и вирус Западного Нила, есть водные хозяева или переносчики.
Если эти паразиты реагируют как наши паразиты, загрязнение питательными веществами будет увеличивают и их популяцию, тем самым способствуя развитию болезней ".«Призывы к сокращению поступления питательных веществ в водные экосистемы обычно мотивируются желанием защитить среду обитания», — говорит Джонсон. «Мы считаем, что сокращение количества питательных веществ может также защитить здоровье животных и человека, уменьшив количество паразитов в экосистеме».