"تطعيم" الضفادع قد يحميها أو لا يحميها من الوباء - ولكنه يوفر خيارًا آخر للحفظ

عندما ظهر جائحة كوفيد-19 لأول مرة، كان كثيرون الباحثون في أمراض الحياة البرية مثلي لم نتفاجأ كثيرا.كان البعض مفتونًا بأن ذلك لم يحدث عاجلاً.ففي نهاية المطاف، تتمثل مهمتنا في مراقبة ووصف ودراسة ديناميكيات الوباء لدى الحيوانات.

على سبيل المثال، كانت البرمائيات تعاني من وباء عالمي ــ النسخة الحيوانية من الوباء ــ لعقود من الزمن.في أواخر التسعينات، اكتشف الباحثون فطر الشيتريد البرمائي, والذي يسبب المرض المميت في كثير من الأحيان داء الكيتريديوميكوسيس, ، باعتباره الجاني المحتمل وراء تراجع الضفادع والسلمندر وانقراضهما أستراليا ل أمريكا الوسطى وفي أماكن أخرى بدأت بـ 10 أو 20 أو حتى قبل 30 عاما.

لقد وجد العلماء هذا العامل الممرض كل القارات التي تسكنها البرمائيات, ، والواسعة النطاق التجارة البرمائية العالمية ومن المرجح أن يكون قد نشر سلالات شديدة الفتاكة في جميع أنحاء العالم.ينتشر فطر الكيتريد البرمائي على نطاق واسع في البعض المناطق الجغرافية, ويمكنه ذلك، مثل الفيروس الذي يسبب مرض كوفيد-19 تتحور بسرعة وتتخذ أشكالًا جديدة تسبب تفاوتًا في شدة المرض.

نقل الحفظ هي طريقة شائعة بشكل متزايد لاستعادة الأنواع التي شهدت انخفاضًا كبيرًا في أعدادها.وهي تنطوي على نقل الكائنات الحية لإعادة تكوين المجموعات التي انقرضت، أو استكمال المجموعات الموجودة أو إنشاء مجموعات جديدة في المناطق التي لم تكن فيها هذه الأنواع موجودة من قبل.ومع ذلك، عندما ينتشر فطر الكيتريد البرمائي في المناظر الطبيعية، فمن المحتمل أن تمرض الضفادع مرة أخرى، مما يعيق نجاح النقل.

لتجنب انتكاسات المرض، يقوم الباحثون بذلك باستخدام أداة غالبا ما تستخدم ضد الأوبئة البشرية: التطعيمات شبيهة باللقاحات.

في دراستنا الأخيرة, لقد تلقيحنا أنا وفريقي البحثي بالتهديد ضفادع كاليفورنيا ذات الأرجل الحمراء ضد فطريات الكيتريد قبل النقل عن طريق تعريضها للفطر تشيتريد في المختبر.أردنا أن نرى ما إذا كان بإمكاننا تنشيط أجهزتهم المناعية ومنحهم ميزة على الفطريات بمجرد إطلاقها.وكانت نتائجنا غير متوقعة.

لا شيء لن يعالجه الكوكتيل

منذ عام 2017، تعمل حديقة يوسمايت الوطنية على نقل الضفادع ذات الأرجل الحمراء في كاليفورنيا إلى مكان آخر وادي يوسمايت, ، حيث يوجد فطر الشيتريد بالفعل.استخدمنا أ مجموعة فرعية صغيرة من هذه الضفادع المنقولة في دراستنا.

قمنا بجمع بيض الضفادع البرية في مكان تزدهر فيه هذه الأنواع، على بعد حوالي 100 ميل شمال غرب وادي يوسمايت، ثم قمنا بتربيتها في الأسر في حديقة حيوان سان فرانسيسكو.وبمجرد أن تحولت إلى ضفادع يافعة، قمنا بتحميم 20 منها في "كوكتيل" مكون من أربع سلالات حية ونشطة من الفطر.وبعد ثلاثة أسابيع، تم إعطاؤهم حمامًا بعقار مضاد للفطريات لوقف العدوى.كما تم أيضًا إعطاء 40 ضفدعًا آخر لم يتعرض للفطر حمامًا بعقار مضاد للفطريات.

ثم قمنا بإعادة تعريض الضفدع العشرين المصابة سابقًا للفطر مرة أخرى، في حين تم تعريض 20 ضفدعًا غير مصابة سابقًا للفطر للمرة الأولى.أردنا أن نرى كيف يمكن مقارنة الضفادع المصابة بعدوى ثانية - أي تلك التي تم "تطعيمها" - بتلك التي أصيبت بالعدوى مرة واحدة فقط.

وما وجدناه كان مفاجئًا:نجحت 35% من الضفادع المصابة بالعدوى مرة واحدة فقط في القضاء على العدوى دون تطعيم أو دواء مضاد للفطريات.هذا يشير إلى أن لديهم قدرًا من المناعة الفطرية, مما يعني أن خط الدفاع الأول لجهازهم المناعي كان قادرًا على محاربة الفطريات.بالإضافة إلى ذلك، كان معدل الإصابة بالضفادع المصابة للمرة الثانية أقل بنسبة 31٪ من تلك التي أصيبت مرة واحدة فقط.ويشير هذا إلى أن العلاج الشبيه باللقاح يعمل أيضًا عن طريق التحفيز المناعة التكيفية, مما يعني أن جهاز المناعة لديهم تعلم التعرف على الفطريات منذ تعرضهم لأول مرة ومحاربتها بكفاءة أكبر.لم يمت أي من الضفادع بسبب الالتهابات الفطرية.

قبل إطلاقها في البرية، عالجنا الضفادع بعقار مضاد للفطريات وقمنا بمراقبتها للتأكد من خلوها من الأمراض.قمنا بربط أجهزة إرسال صغيرة بأحزمة مطرزة حول خصورهم حتى نتمكن من تتبع إصاباتهم وبقائهم على قيد الحياة على مدى ثلاثة أشهر.

وعلى نحو غير متوقع، لم نجد أي اختلاف في عبء المرض بين الضفادع التي لم تصاب بالعدوى قط وتلك التي أصيبت بالعدوى سابقًا في المختبر.يشير هذا إلى أن تحصين هذا النوع ضد فطريات الأصيص، على الأقل في يوسمايت، قد يكون غير ضروري لضمان بقائه على قيد الحياة بعد إعادة إدخاله.

وفي الواقع، فإن ضفادع كاليفورنيا ذات الأرجل الحمراء التي تم إطلاقها في وادي يوسمايت تزدهر بعد ثلاث سنوات من تجربتنا وست سنوات بعد أول عملية نقل لها.إنهم يدخلون في حالة سبات بنجاح خلال فصول الشتاء الباردة ويخرجون في أوائل الربيع للتكاثر.

الأمل في المستقبل

تتخذ دراستنا نهجا جديدا لأداة التلقيح الناشئة ضد فطر الكيتريد.من خلال الجمع بين التجارب خارج الموقع، أو التجارب المعملية، مع التنفيذ في الموقع، أو في الميدان، فإننا نضع الملاحظات المعملية على المحك في العالم الحقيقي.يعزز هذا النوع من العمل التعاون بين مديري الحياة البرية وحدائق الحيوان، وهو ما هناك حاجة إليه بشكل متزايد تسارع أزمة التنوع البيولوجي.

على الرغم من أن ضفادع كاليفورنيا ذات الأرجل الحمراء في وادي يوسمايت لا تبدو بحاجة إلى التطعيمات، فإن هذا لا يعني أن الأنواع البرمائية الأخرى المعرضة للخطر في جميع أنحاء العالم لا تحتاج إلى ذلك.أدت الأبحاث التي أجريت على تلقيح الكيتريد في الأنواع الأخرى إلى نتائج مختلطة، تتراوح بين لا تحسين البقاء على قيد الحياة ل تقليل عبء العدوى المرتبطة بزيادة البقاء على قيد الحياة.أحد التحديات الأساسية لهذا النهج في الحفاظ على الحيوانات هو أنه حتى لو أدى التطعيم إلى زيادة البقاء على قيد الحياة بعد الإطلاق الأولي، فإن هذه المناعة لا تنتقل إلى الأجيال المتعاقبة.

ولكن هناك أمل.ويعمل الباحثون على تحديد التوقيعات الجينية المرتبطة بالحصانة إلى فطر الشيتريد.وفي حالة نجاحها، يمكن لبرامج التربية أن تختار بشكل مصطنع - وربما حتى تحرير الجينات - سمات وقائية لمنح الضفادع القدرة على التغلب على العامل الممرض الذي دمر مجموعات البرمائيات في جميع أنحاء العالم.