Ученые используют климатические данные для картирования и прогнозирования хитридиомикоза амфибий

Исследователи получили новый инструмент для защиты неотропических лягушек от вымирания благодаря климатическим данным.

В исследовании, опубликованном в журнале Diversity and Distributions, ученые из Смитсоновского национального зоопарка и Института биологии сохранения (NZCBI) и Смитсоновского института тропических исследований (STRI) создали высокодетальную карту Панамы, показывающую распространение смертельного заболевания амфибий за 13 лет. Эти данные также показывают, где болезнь наиболее опасна, и выявляют регионы, которые могут стать убежищами для реинтродукции лягушек, выращенных в неволе.

Грибок Batrachochytrium dendrobatidis (Bd), вызывающий хитридиомикоз, с момента первого научного описания в 2000 году опустошил популяции амфибий в Центральной и Южной Америке. Считается, что он возник в Азии, но распространился по всему миру и стал причиной исчезновения девяти видов лягушек только в Панаме.

Как и другим грибкам, хитридию для роста необходима прохладная и влажная среда. В благоприятных условиях вспышки болезни могут уничтожать популяции лягушек. Однако ученые выяснили, что грибок не может развиваться при слишком высокой температуре или сухом воздухе. Хотя болезнь распространилась по всей материковой части Панамы, команда предположила, что климатические параметры могут создать "карманы", где хитридиомикоз с меньшей вероятностью будет смертельным.

Сопоставив спутниковые данные с 13-летними атмосферными моделями, исследователи создали сверхвысокодетальную ежедневную карту температуры и влажности для страны. Эти данные объединили со вторым набором из более чем 4900 проб болезни, взятых на 314 участках по всей Панаме. Второй набор данных отслеживал количество грибка на каждой лягушке (грибковую нагрузку) в течение 13 лет.

Наложение двух наборов данных дало четкую картину того, когда и где хитридиомикоз был наиболее интенсивным. Более высокие высоты постоянно оставались более благоприятными для грибка, но сезоны дождей создавали подходящие для хитридии условия в низменностях и вызывали волны вспышек.

"Собрав трудно добытые данные многих исследователей амфибий, мы смогли составить беспрецедентно детальную картину интенсивности Bd в Панаме во времени и пространстве", — сказала Кэрри Льюис, ведущий автор исследования. — "Я надеюсь, что мы сможем использовать эту детальную информацию для более точного планирования природоохранных действий".

Хотя хитридиомикоз опустошил популяции амфибий, одно лишь присутствие грибка Bd не является смертным приговором. Учитывая это, исследовательская группа построила три модели: присутствие грибка; "средняя интенсивность" (индикатор серьезной инфекции); и "высокая интенсивность" (связана со значительными вспышками болезни). Ученые обнаружили, что, анализируя погодные условия за 15 дней до взятия пробы, можно предсказать наличие и интенсивность грибка хитридии.

Картирование пути и интенсивности распространения хитридиомикоза ясно показало, что болезнь процветает в горных регионах, которые, как правило, остаются более прохладными и влажными, чем низменности. Эти знания могут помочь выявить климатические убежища — области, менее подходящие для хитридиомикоза, где у лягушек может быть шанс выжить.

"Возможность определить места, где лягушки могут выжить при хитридиомикосе, критически важна по двум причинам, — сказал Брайан Гратуик, старший автор исследования. — Во-первых, это позволяет нам искать в этих областях лягушек, которые, возможно, выработали устойчивость к грибку. Во-вторых, эти же области могут стать местами, куда мы сможем возвращать лягушек, выращенных в неволе. Оба аспекта могут стать поворотными моментами в борьбе с хитридиомикозом".

С 2009 года Проект спасения и сохранения амфибий Панамы в Гамбоа разводит 12 видов лягушек, находящихся под угрозой исчезновения. После многолетнего успешного разведения теперь достаточно животных, чтобы начать усилия по возвращению в дикую природу. По мере подготовки к реинтродукции исчезающих видов панамских лягушек эти прогностические модели будут иметь решающее значение для определения того, когда и где должны проводиться испытания.