Брачный призыв больной лягушки

Наталья Резник
Ната­лья Рез­ник

Все живот­ные боле­ют. Их отно­ше­ния с инфек­ци­ей скла­ды­ва­ют­ся по-раз­но­му. С пато­ге­на­ми мож­но бороть­ся или выра­бо­тать к ним устой­чи­вость, но всё это тре­бу­ет рабо­ты иммун­ной систе­мы, то есть заби­ра­ет энер­гию, кото­рая мог­ла бы пой­ти на дру­гие физио­ло­ги­че­ские дей­ствия, напри­мер на рост и раз­мно­же­ние. А если болезнь сокра­ща­ет жизнь, ущерб, нано­си­мый этим виду, мож­но ком­пен­си­ро­вать опять-таки уси­лен­ным раз­мно­же­ни­ем в остав­ши­е­ся дни.

С дру­гой сто­ро­ны, извест­но доста­точ­но при­ме­ров, когда пато­ген вли­я­ет на пове­де­ние сво­е­го хозя­и­на таким обра­зом, что­бы создать бла­го­при­ят­ные усло­вия для соб­ствен­но­го рас­се­ле­ния. И если боль­ное живот­ное пре­одо­ле­ет свое нездо­ро­вье и будет актив­но искать поло­вых парт­не­ров, оно их всех может зара­зить. В общем, с какой бы сто­ро­ны мы ни рас­смат­ри­ва­ли вза­и­мо­от­но­ше­ния пато­ге­на и его хозя­и­на, от репро­дук­тив­но­го аспек­та про­бле­мы не уйти.

В послед­ние деся­ти­ле­тия амфи­бии стра­да­ют от хит­ри­ди­е­вых гри­бов Batrachochytrium dendrobatidis (Bd). Эти внут­ри­кле­точ­ные пара­зи­ты пора­жа­ют кожу и иммун­ную систе­му лягу­шек, нару­ша­ют их осмо­ре­гу­ля­цию; деле­ние лим­фо­ци­тов и адап­тив­ный ответ иммун­ной систе­мы вызы­ва­ют сер­деч­ную недо­ста­точ­ность. Боль­ные амфи­бии ста­но­вят­ся вялы­ми, у них нару­ша­ет­ся коор­ди­на­ция дви­же­ний, меня­ет­ся пове­де­ние, а потом они уми­ра­ют.

Хит­ри­ди­о­ми­коз поста­вил мно­гие виды амфи­бий на грань исчез­но­ве­ния, при том что дру­гие виды, будучи носи­те­ля­ми инфек­ции, выжи­ва­ют во вре­мя эпи­зоо­тии. Тако­вы мно­гие ази­ат­ские амфи­бии, выра­бо­тав­шие устой­чи­вость к пато­ге­ну. Тем не менее Bd могут навре­дить сво­е­му хозя­и­ну и в отсут­ствие кли­ни­че­ских при­зна­ков болез­ни.

Про­фес­сор Сеуль­ско­го наци­о­наль­но­го уни­вер­си­те­та Брюс Вальд­ман (Bruce Waldman) и его сту­дент Тык­нам Ан (Deuknam An) изу­ча­ли вли­я­ние хит­ри­ди­о­ми­ко­за на брач­ные сиг­на­лы сам­цов даль­не­во­сточ­ной квак­ши Hyla japonica (рис. 1). Даль­не­во­сточ­ная квак­ша широ­ко рас­про­стра­не­на в Корее, Япо­нии, Восточ­ной и Цен­траль­ной Азии. 10–20% корей­ской попу­ля­ции зара­же­ны Bd, одна­ко вид устой­чив к пато­ге­ну, во вся­ком слу­чае, не было сооб­ще­ний о том, что квак­ши от это­го гриб­ка боле­ют или уми­ра­ют.

Рис. 1. Самец дальневосточной квакши Hyla japonica. www.sciencemag.org
Рис. 1. Самец даль­не­во­сточ­ной квак­ши Hyla japonica. www.sciencemag.org

Брач­ные сиг­на­лы сам­ца — важ­ней­ший фак­тор его репро­дук­тив­но­го успе­ха, они долж­ны при­вле­кать самок. Иссле­до­ва­те­ли изу­чи­ли сиг­на­лы 42 сам­цов, запи­сан­ные в сезон раз­мно­же­ния в тече­ние несколь­ких ночей, по 10 сиг­на­лов каж­дой осо­би еже­нощ­но. На самом деле запи­сей было боль­ше, но уче­ные рабо­та­ли толь­ко с теми, на кото­рых голос сам­ца не сли­вал­ся с общим хором. Каж­дую лягуш­ку поме­ти­ли, что­бы мож­но было их раз­ли­чать, изме­ри­ли ее физи­че­ские пара­мет­ры, взя­ли маз­ки с кожи, из кото­рых потом выде­ля­ли ДНК, что­бы выяс­нить, зара­же­но ли живот­ное. Каж­дую ночь иссле­до­ва­те­ли опре­де­ля­ли тем­пе­ра­ту­ру и влаж­ность воз­ду­ха: они так­же вли­я­ют на сиг­на­лы.

Девять из 42 квакш ока­за­лись зара­же­ны Bd. Они были несколь­ко круп­нее неин­фи-циро­ван­ных осо­бей (око­ло 40 и 39 мм соот­вет­ствен­но). Каж­дый сиг­нал квак­ши состо­ит из несколь­ких нот, каж­дая нота — из несколь­ких зву­ко­вых импуль­сов, у импуль­са свои харак­те­ри­сти­ки (рис. 2). Сиг­на­лы инфи­ци­ро­ван­ных сам­цов более дли­тель­ные, ноты тоже дол­гие, в них боль­ше импуль­сов, чем у здо­ро­вых осо­бей, неко­то­рые харак­те­ри­сти­ки импуль­сов так­же отли­ча­ют­ся. В целом инфи­ци­ро­ван­ные Bd квак­ши тра­тят на брач­ные при­зы­вы боль­ше уси­лий, чем здо­ро­вые.

Рис. 2. Характеристики призывного сигнала самца Hyla japonica. CD — длительность сигнала, ND — длительность ноты, RT —время нарастания импульса, FT — время спада импульса, IPI — интервал между звуковыми импульсами. An, Waldman, 2016
Рис. 2. Харак­те­ри­сти­ки при­зыв­но­го сиг­на­ла сам­ца Hyla japonica. CD — дли­тель­ность сиг­на­ла, ND — дли­тель­ность ноты, RT —вре­мя нарас­та­ния импуль­са, FT — вре­мя спа­да импуль­са, IPI — интер­вал меж­ду зву­ко­вы­ми импуль­са­ми. An, Waldman, 2016

Иммун­ный ответ на втор­же­ние пара­зи­тов и пато­ге­нов тре­бу­ет энер­ге­ти­че­ских затрат, и есте­ствен­но было бы ожи­дать, что инфи­ци­ро­ван­ные квак­ши будут при­зы­вать сам­ку реже и сла­бее. Имен­но так ведут себя зара­жен­ные гель­мин­та­ми сам­цы бра­зиль­ской дре­вес­ной лягуш­ки Hypsiboas prasinus. Одна­ко даль­не­во­сточ­ные квак­ши сил на репро­дук­цию не жале­ют, сиг­на­лы у них дол­гие и частые, а посколь­ку сам­кам имен­но такие и нра­вят­ся, инфи­ци­ро­ван­ные сам­цы долж­ны при­вле­кать боль­ше парт­нерш и иметь зна­чи­тель­ный репро­дук­тив­ный успех.

Даль­не­во­сточ­ные квак­ши не един­ствен­ный при­мер репро­дук­тив­ной актив­но­сти перед лицом хит­ри­ди­о­ми­ко­за. У инфи­ци­ро­ван­ных Bd сам­цов лео­пар­до­вой лягуш­ки Lithobates pipiens объ­ем семен­ни­ков боль­ше, и они содер­жат боль­ше спер­мы. У зара­жен­ных австра­лий­ских квакш спо­соб­ность позвать сам­ку зави­сит от состо­я­ния их здо­ро­вья.

Если они нахо­дят­ся в хоро­шей физи­че­ской фор­ме, то пода­ют сиг­на­лы на 30% чаще, чем здо­ро­вые сам­цы, а если осла­бе­ли от болез­ни, то на 40% реже. Авто­ры это­го иссле­до­ва­ния, спе­ци­а­ли­сты Уни­вер­си­те­та им. Джейм­са Кука, пола­га­ют, что, посколь­ку репро­дук­тив­ные уси­лия сам­цов свя­за­ны с само­чув­стви­ем, они могут при­ве­сти к отбо­ру осо­бей, устой­чи­вых к Bd.

А что дви­жет H. japonica? Быть может, сам­цы попа­ли под власть пара­зи­та? Хит­ри­ди­о­ми­коз чрез­вы­чай­но зараз­ное забо­ле­ва­ние. Сам­цы, актив­но стре­мя­щи­е­ся к раз­мно­же­нию, могут стать рас­сад­ни­ком гри­ба из-за боль­шо­го коли­че­ства соци­аль­ных кон­так­тов. Во вре­мя спа­ри­ва­ния риск зара­же­ния еще уве­ли­чи­ва­ет­ся, посколь­ку гор­мо­наль­ные изме­не­ния, сопут­ству­ю­щие это­му про­цес­су, могут вызвать вре­мен­ную имму­но­су­прес­сию. С дру­гой сто­ро­ны, соци­аль­ный кон­такт не основ­ной путь зара­же­ния Bd. Зоос­по­ры гри­ба, как пра­ви­ло, попа­да­ют в орга­низм хозя­и­на вод­ным путем, а даль­не­во­сточ­ные квак­ши про­во­дят боль­шую часть вре­ме­ни на суше (сам­ки в воду толь­ко яйца откла­ды­ва­ют), поэто­му риск зара­зить­ся при спа­ри­ва­нии, ско­рее все­го, неве­лик.

Дру­гое воз­мож­ное объ­яс­не­ние повы­шен­ной репро­дук­тив­ной актив­но­сти — стрем­ле­ние оста­вить как мож­но боль­ше потом­ков. Хотя иссле­до­ва­те­ли не наблю­да­ли у H. japonica кли­ни­че­ских при­зна­ков хит­ри­ди­о­ми­ко­за, зара­жен­ные квак­ши встре­ча­ют­ся доволь­но часто. Не исклю­че­но, что из-за инфек­ции их систе­ма раз­мно­же­ния преж­де­вре­мен­но ста­ре­ет. Если так, они долж­ны уси­лить свои брач­ные при­зы­вы, посколь­ку им надо добить­ся тако­го же репро­дук­тив­но­го успе­ха, что и здо­ро­вым сам­цам, но за более корот­кий срок.

Иссле­до­ва­те­ли отме­ча­ют, что корей­ские амфи­бии встре­ти­лись с Bd по край­ней мере в про­шлом веке; за это вре­мя гриб успел обра­зо­вать несколь­ко штам­мов. А квак­ши выра­бо­та­ли свою стра­те­гию выжи­ва­ния, кото­рая поз­во­ля­ет им ком­пен­си­ро­вать нега­тив­ное вли­я­ние пато­ге­на. Како­во оно на самом деле, неиз­вест­но. Инфек­ция при­во­дит к тяже­лым послед­стви­ям толь­ко в несколь­ких реги­о­нах; в осталь­ных местах чис­лен­ность попу­ля­ции, воз­мож­но, тоже сни­жа­ет­ся, но мед­лен­но. Когда амфи­бий пере­счи­ты­ва­ют, ори­ен­ти­ру­ют­ся на коли­че­ство сиг­на­лов, но како­во здо­ро­вье сам­цов, пода­ю­щих эти сиг­на­лы, неиз­вест­но.

Уси­лен­ные брач­ные при­зы­вы толь­ко один ком­по­нент эво­лю­ци­он­но­го отве­та амфи­бий на гриб­ную инфек­цию. Что­бы выявить все аспек­ты и в пол­ной мере оце­нить вли­я­ние пато­ге­на на хозя­и­на, нуж­ны дли­тель­ные поле­вые наблю­де­ния за здо­ро­вьем и пове­де­ни­ем квакш и дина­ми­кой попу­ля­ции.

An D., Waldman B. Enhanced call effort in Japanese tree frogs infected by amphibian chytrid fungus /​/​ Biol. Lett. 2016.12: 20160018. doi: 10.1098/rsbl.2016.0018

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи

avatar
1 Цепочка комментария
0 Ответы по цепочке
1 Подписки
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
1 Авторы комментариев
MrCrone5 Авторы недавних комментариев
  Подписаться  
Уведомление о
MrCrone5
MrCrone5

Псев­до­па­ра­док­сы имму­ни­те­та. Сей­час, пожа­луй, не встре­тишь чело­ве­ка, кото­рый бы нe знал, что в пре­одо­ле­нии болез­ней реша­ю­щую роль игра­ет иммун­ная систе­ма. Рекла­ма раз­лич­ных имму­но­сти­му­ля­то­ров настой­чи­во реко­мен­ду­ет всем укреп­лять имму­ни­тет. Дей­стви­тель­но, актив­ность защит­ных сил чело­ве­ка замет­но сни­зи­лась за послед­нее сто­ле­тие. Но дале­ко не всем извест­но, что имен­но высо­кая актив­ность иммун­ной систе­мы может при­во­дить к тяже­лым послед­стви­ям при инфек­ци­он­ном забо­ле­ва­нии, посколь­ку вме­сте со зло­вред­ны­ми микр­ор­га­низ­ма­ми уни­что­жа­ют­ся и клет­ки орга­низ­ма. Наи­бо­лее яркий при­мер вре­да, кото­рый может нане­сти орга­низ­му имму­ни­тет , дает опи­са­ние сле­ду­ю­ще­го экс­пе­ри­мен­та. Мышей зара­жа­ли внут­ри­че­реп­ным вве­де­ни­ем виру­са лим­фо­ци­тар­но­го хори­он­ме­нин­ги­та (ВЛХМ). У нор­маль­ных живот­ных после это­го воз­ни­ка­ет острое вос­па­ле­ние сосу­ди­сто­го спле­те­ния, мяг­кой и пау­тин­ной обо­ло­чек моз­га, и такие мыши… Подробнее »

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
 
 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: