Smithsonianin kansallisen eläintarhan tutkijat ovat löytäneet Washington DC: stä kaksi uutta malarialajia. Aikaisemmin amerikkalaisissa nisäkkäissä ei tiedetty esiintyvän minkään tyyppistä endeemistä malariaa. Äskettäin löydetyt kannat ovat selektiivisesti sopeutuneita valkohäntäpeuriin, ja niitä voi esiintyä 25 prosentilla valkohäntäistä kaikkialla Yhdysvalloissa. Ne eivät todennäköisesti vaikuta ihmisten terveyteen.
Tämän viikon artikkelissa Science Advances -sivustolla kuvattu löytö oli onnettomuus, joka johtui tutkimuksesta, jossa etsittiin lintujen malariaa, jota tiedetään esiintyvän Yhdysvalloissa.
”Mitä teimme, oli hyönteisten pyydystäminen ja seulonta Smithsonianin kansallisesta eläintarhasta osana lintuhanketta”, sanoo Ellen Martinsen, lehden pääkirjailija ja tutkijatohtori eläintarhan suojelu- ja evoluutiogenetiikan keskuksessa. "Ja kompastuimme jonkin DNA: n yli, jota emme ymmärtäneet", hän sanoo. ”Onneksi yksi hyttysistä oli täynnä verta, joten teimme skannauksen selkärankaisten geeneille ja huomasimme, että tämä loinen oli syönyt valkohäntäpeuroja. Ja tiesimme, että se oli jotain outoa. ”
Malariaa aiheuttaa Plasmodium- suvun loisten yksisoluisten organismien tartunta. Maailmassa on noin 200 lajia, mutta Amerikasta löytyneiden nisäkkäiden joukossa ei tiedetty olevan mitään malarian muotoa. Texasista löydettiin vuonna 1967 vain yksi huonosti ymmärretty hirvieläimen malli. Kaikki malarian muodot riippuvat kahdesta isäntästä elinkaarensa loppuun saattamiseksi; lentävä hyönteinen ja selkärankainen eläin.
Smithsonian Conservation Biology Instituten tutkijat, jotka analysoivat eläintarhan lintuhuoneen ympärille kevyisiin ansoihin kerättyjä hyttysiä, löysivät muutaman hyttysen, jolla oli epätavallinen lois-DNA-sekvenssi, ja päättivät, että malarialoinen oli yksilöllinen valkopyöräisille ja laajalle levinnyt populaatioilleen itärannikolla. (Ellen Martinsen, Smithsonian Conservation Biology Institute) Valkohäntäpeura on kiistatta Pohjois-Amerikan tutkituimpia villieläinlajeja. Sen suosio ihmismetsästäjien saalisena on jo kauan tarkoittanut, että se lisää metsästyslupien myyntiä, mikä puolestaan tarjoaa suuren osan luonnonsuojeluohjelmien rahoituksesta osana Pohjois-Amerikan villieläinten suojelumallia.
Tämä on johtanut sekä voittoa tavoittelemattomiin organisaatioihin että valtion villieläinvirastoihin käyttämään paljon tieteellisiä resursseja valkosäpäisten populaatioiden seurantaan taudin oireiden varalta. Mutta jotenkin kaikista huolimatta sadoista biologista, jotka tutkivat tarkkaan valkoisia häntä vuosikymmenien ajan, kaikki unohtivat sen, että malarian muoto on ilmeisesti ollut endeeminen eläimissä koko ajan.
"Yksi jokaisesta nurmikolla tai metsässä näkemästäsi neljästä hirvistä on malarian tartunta", Martinsen sanoo. Mutta yleisimmät menetelmät verinäytteiden tutkimiseksi eivät kyenneet havaitsemaan tartuntaa alhaisilla tasoilla, joilla näitä uusia malarian tyyppejä esiintyy. "Veren loisitasot ovat niin alhaiset, että niitä ei voida havaita perinteisillä tekniikoilla valomikroskoopilla."
Näytteet valkopyörän hirvieläinten malariatutkimukselle tulivat ruumiinauhoistamattomilta hirviltä Smithsonianin kansallisen eläintarhan patologialaboratoriossa ja Smithsonian Conservation Biology Institute: n päämajassa Front Royalissa, Virginiassa. Kaakkois-Euroopan villieläintautien tutkimus (SCWDS) tuotti myös kudosnäytteitä. Verinäytteet tulivat elävistä loukkuun jääneistä hirvistä osana kenttätutkimuksia, jotka tehtiin Smithsonian Conservation Biology Institutessa Front Royalissa, Virginiassa. (Lisa H Ware, Smithsonian Conservation Biology Institute) "Kuulostaa siltä, että he käyttivät melko hienostunutta tekniikkaa löytääkseen tämän, ja epäilen, että sellaisia tekniikoita käytetään yleensä", sanoo Länsi-Virginia-yliopiston villieläinbiologian ja -ekologian emeritusprofessori David Samuel, joka on kirjoittanut useita hirviä koskevia kirjoja. "Mitä vaikutuksia sillä voi olla hirvillä", sanoo Samuel, "en tiedä, mutta arvaukseni on hyvin pieni. Emme ole nähneet luonnossa mitään, mikä osoittaisi vaikutuksia. "
Yhdelläkään tutkimuksessa mukana olevista hirvistä ei ollut sairauden oireita. "Loisilla ja ilman niitä olevien eläinten terveydessä ei näytä olevan eroja", sanoo Robert Fleischer, lehden kirjoittaja ja säilyttämis- ja evoluutiogenetiikkakeskuksen johtaja. "Voi olla, että tämä on yksi niistä hyvänlaatuisista loisista, joka ei vaikuta isäntään paljon."
Nämä kaksi malarialajia näyttävät eroittuneen toisistaan noin puolitoista miljoonaa vuotta sitten, luultavasti yhden kerran monista kertaa, että valkopäähöntäpeuraryhmät ja heidän esi-isänsä olivat maantieteellisesti eristyneitä jäätiköiden tai pirstoutuneen elinympäristön vuoksi. Heidän lähimmät sukulaisensa muun tyyppisten malarioiden joukossa ovat aasialaiset lajit, jotka tartuttavat lepakoita. Tutkijoiden oletuksena on, että loiset matkustivat miljoonia vuosia sitten valkopyhäpeuraisten esi-isiensä kanssa Beringian yli - maissillan, joka yhdisti Aasian ja Pohjois-Amerikan, mutta joka on nyt Beringinmeren alla.
Loinen Plasmodium odocoilei oli dokumentoitu vain kerran vuonna 1967 yhdellä hirvillä Texasissa. Smithsonian tutkijat käyttivät herkkiä molekyyligeneettisia menetelmiä havaitakseen tässä esitetyn loisen veressä, joka on valmistettu kentällä elävistä vangituista hirvistä. (Smithsonian Conservation Biology Institute) Siitä huolimatta, että se on ollut erittäin levinnyt valkoisten pyrstöiden keskuudessa, tutkijat eivät ole löytäneet näyttöä muiden Pohjois-Amerikan hirvieläinlajien tai kaukaisemmin sukua olevien lajien taudeista. He testasivat näytteitä hirvistä (joiden viimeinen yleinen esi-isä, jolla oli valkoiset pyrstöt, asui yli kymmenen miljoonaa vuotta sitten), piikkikärmistä (vielä kauempanakin sukulaisina), samoin kuin muulipeuroja ja mustahirvipeuroja, joista kukin on suhteellisen äskettäin syntynyt valkoisista hännistä. . Malariaa ei löytynyt. Hirviä, poroja, rypyläpeureja ja muita hirvieläimiin läheisesti liittyviä hirvilajeja ei ole vielä testattu.
Eläintarhan ympärillä tehdyssä hyttyskyselyssä dokumentoitiin mahtava 21 hyttyslaji, jotka asuvat lähellä. Vain yhden lajin, Anopheles punctipennis, todettiin kantavan uudenlaisia malariaa. Vaikka monet piireissä olevat hyttyslajit ovat invasiivisia, A. punctipennis on kotoperäinen laji, joka on levinnyt kaikkialla Yhdysvalloissa. Suurimmassa osassa hyttyslajeja ei ole malariaa.
Loiset eivät todennäköisesti vaikuta ihmisiin. "Jos seulotte ihmisiä alueilla, joilla nämä ovat yleisiä, saatat saada sen ihmisillä", Fleischer sanoo. ”Kukaan ei ole vielä katsonut. Jos se joutuu ihmisiin, mikä se todennäköisesti on, se ei todennäköisesti pysty lisääntymään. . .Emme tiedä varmasti, mutta näyttää siltä, että tämä ei ole asia, josta ihmisten on huolehdittava. Tämä ei ole Zika-virus. ”
"Zikan kohdalla se korostaa tutkimuksen tärkeyttä", Martinsen sanoo viittaen tarpeeseen valppaasti etsiä taudinaiheuttajia, joista kukaan ei ollut huolissaan. ”Tässä tapauksessa kompasimme jotain, koska teimme tutkimusta täysin erilaisille lajeille - tavallinen vanha tutkimus, vain menossa luonnossa. Kääntäimme kirjaimellisesti kiviä ja löysimme tämän täysin uuden loisen. ”
Tutkijat toivovat jatkavansa malarian tutkimusta muilla hirvilajeilla koko Pohjois- ja Etelä-Amerikassa. He haluaisivat myös tutkia hirvien luita satojen ja tuhansien vuosien ajalta menneisyydestä löytääkseen geneettisen materiaalin, joka voisi osoittaa miten ja milloin malaria kehittyi Amerikassa. Lisätyöt riippuvat rahoituksen saatavuudesta.
Tämä ei ole ensimmäinen kerta, kun eläintarhassa on löydetty uusi tartuntatauti. Niin monen tyyppisten eläinlajien läsnäolo ympäri maailmaa vaatii eläintarhojen tutkijoilta etsimään epätavallisia taudinaiheuttajia. "Meidän on ylläpidettävä hoidossamme olevien eläinten terveyttä", Fleischer sanoo, "mikä tarkoittaa tuntemattomien sairauksien seurantaa. Länsi-Niilin virus löydettiin ensin eläintarhassa. Ne ovat eräänlainen hyvä valvontatehtävä esiin tuleville tartuntataudeille. ”
