Крупные и сильные хозяева помогают паразитам распространяться дальше

Крупные и физически сильные мальки симы (Masu salmon) расселяются дальше при заражении паразитами, потенциально спасаясь от дополнительных инфекций в заражённом месте. Однако, как показали исследователи из Университета Хоккайдо, это ироничным образом приводит к большему распространению самого паразита.

Заражённые хозяева являются «транспортным средством» для малоподвижных паразитов, и их поведение при расселении во многом определяет масштабы распространения паразитов в природе. Считается, что расселение — это рациональное поведение заражённого хозяина, позволяющее покинуть заражённую паразитами среду обитания и избежать новых инфекций. Однако бегство из заражённой среды сопряжено с альтернативными рисками: затратами энергии и встречей с естественными врагами. Как заражённые хозяева справляются с этой дилеммой?

Исследователи из Университета Хоккайдо и Организации по исследованию Хоккайдо выдвинули гипотезу, что лишь крупные, физически сильные особи могут мигрировать на большие расстояния, чтобы спастись от паразита, поскольку этот процесс слишком рискован для мелких и слабых особей.

Эксперимент с паразитом пресноводной мидии

Для проверки гипотезы учёные сосредоточились на личиночном паразите пресноводной жемчужницы Margaritifera laevis, чей процесс заражения прост и поддаётся экспериментальному контролю. Margaritifera laevis становится паразитом на жабрах молоди симы (Oncorhynchus masou masou) после того, как мать выпускает личинок. Личинки паразитируют на сёмге примерно 50 дней, в течение которых они высасывают кровь хозяина и перемещаются вместе с ним в новые места. После паразитического периода они превращаются в молодых мидий и начинают жить на дне горных ручьёв, расширяя ареал вида.

Методы исследования

Исследователи поймали, пометили и выпустили 215 мальков симы в часть ручья Осацу (Хоккайдо, Япония), половину из которых заразили личиночным паразитом искусственно. Они наблюдали за поведением рыб при расселении на участке ручья длиной 1200 метров и изучали, как оно меняется в зависимости от статуса заражения и размера тела. Также учёные создали численную имитационную модель, чтобы исследовать, как расселение молоди симы влияет на выживаемость и распространение паразита.

Результаты и выводы

Как и предполагалось, эксперименты показали, что крупные, физически более сильные рыбы перемещались дальше, в то время как мелкие рыбы, как правило, оставались на месте. Однако такое поведение при расселении не наблюдалось у незаражённых рыб. Таким образом, команда сделала вывод, что это поведение вызвано заражением хозяев.

Важно, что это поведение, потенциально выгодное для выживания заражённых рыб, привело к нежелательным последствиям для популяции рыб в целом, включая незаражённых особей. В симуляциях популяции паразитов сохранялись в четыре раза дольше и захватывали территории в шесть раз шире с помощью такого поведения хозяина.

«Рациональное поведение более крупной сёмги могло помочь расширить зону заражения, в то время как более мелкие особи поддерживают инфекционность заражённой среды обитания», — говорит Акира Тэруи из исследовательской группы.

«Хотя отдельные особи симы, по-видимому, ведут себя рационально, их действия ироничным образом привели к долгосрочному сохранению и большему распространению её паразита. Дальнейшие исследования этого вида и других отношений «хозяин-паразит» могут помочь в прогнозировании распространения болезней среди диких животных», — добавил Тэруи.