Два вида грибка и миллионы мертвых летучих мышей. В исследовании, опубликованном в журнале Nature, было проанализировано 5000 образцов грибка, который является причиной самой большой зарегистрированной смертности млекопитающих от патогенов. Международная группа исследователей, возглавляемая научным сотрудником университета Грайфсвальда Николой Фишер, провела исследование в сотрудничестве с университетом Монпелье и несколькими сотнями добровольцев.
Результаты исследования проливают свет на риски, связанные с вмешательством человека в хрупкие экосистемы, и указывают на то, что исследования пещер требуют более строгих стандартов биобезопасности. Если один, наиболее опасный вид гриба, попадет в другие части света, можно ожидать еще более высоких показателей смертности.
Эпидемии поражают не только людей. В 2006-2007 годах в пещере в штате Нью-Йорк в США наблюдалась внезапная и необъяснимая гибель летучих мышей. У пострадавших животных на носу появились белые мучнистые наросты, вызванные ранее неизвестным грибком Pseudogymnoascus destructans. Эта грибковая инфекция, известная как синдром белого носа или болезнь белого носа (white-nose syndrome или white-nose disease), быстро распространилась по Северной Америке, уничтожив популяции летучих мышей, впадающих в спячку. Ежегодный уровень смертности превысил 90% и привел к гибели нескольких миллионов особей.
Исследователи обнаружили, что следы гриба ведут в Евразию, где он сравнительно мирно сосуществовал с местными видами летучих мышей, не вызывая массовой гибели животных. Однако его случайное появление в Северной Америке вызвало одну из самых смертоносных эпидемий среди диких млекопитающих.
В течение почти двух десятилетий информация об этом грибе казалась относительно понятной: один патоген, четко определенное географическое происхождение (Европа) и хорошо понятные механизмы распространения. Однако новые генетические данные раскрывают гораздо более сложную картину, ставя под сомнение нашу уверенность в происхождении, разнообразии и эволюционной динамике этого патогенного гриба.
Заболевание вызывает не один, а два вида грибов
До недавнего времени единственным возбудителем, вызывающим синдром белого носа, считался Pseudogymnoascus destructans. Однако новое исследование, основанное на анализе 5479 образцов из 27 стран на трех континентах (Европа, Азия и Северная Америка), выявило существование двух родственных, но генетически различающихся видов грибов, способных вызывать это заболевание. Пока только один из них был завезен в Северную Америку.
Это открытие заставляет по-новому взглянуть на эволюции вирулентности и то, как патогены взаимодействуют со своими хозяевами в различных географических контекстах. Летучие мыши подвергаются серьезному риску, если второй вид гриба достигнет Северной Америки
Открытие второго патогенного вида грибов, который может вызывать синдром белого носа, отличающегося от ранее описанных видов специализацией в отношении хозяина. Хотя этот второй вид еще не был обнаружен в Америке, его потенциальная интродукция может поставить под угрозу виды летучих мышей, которые до сих пор оставались нетронутыми первым видом гриба. Вызывает тревогу то, что виды летучих мышей, которые в настоящее время демонстрируют признаки развития иммунитета к первоначальному патогену, могут столкнуться с новыми угрозами и оказаться беззащитными, если распространится второй вид.
Кто завез гриб в Америку
Благодаря генетическому анализу более 5400 образцов, собранных по всей Евразии и Северной Америке, исследователи смогли определить, что североамериканская эпидемия зародилась в Подолье, историко-географическом регионе на западе и северо-западе Украины. Этот район, где находится одна из крупнейших в мире пещерных систем, был местом притяжения спелеологов из разных стран мира с момента распада Советского Союза. Особенно много гостей приезжало на Украину из США и Канады.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что случайный завоз грибка в Северную Америку произошел, скорее всего, через контакт с исследователями пещер из штата Нью-Йорк, где болезнь была впервые обнаружена в 2006 году. Интродукция была единичной, но для миллионов рукокрылых она стала фатальной.
Себастьян Пюшмель (Sébastien Puechmaille), координатор исследования от Университета Монпелье, уверен, что работа кладет конец почти двадцатилетним спекуляциям о происхождении болезни белого носа в Северной Америке и убедительно иллюстрирует то глубокое влияние, которое может оказать одно-единственное событие транслокации на дикую природу.
Опасности в темноте
Открытие подчеркивает основные риски, которые спелеология представляет для распространения патогенных микроорганизмов, и подчеркивает необходимость лучшего понимания «биологического загрязнения», связанного с передвижениями людей.
Доктор Пюшмель убежден, что предотвращение непреднамеренного переноса патогенных грибов, таких как Pseudogymnoascus destructans, должно стать приоритетом в стратегиях сохранения и управления здравоохранением — как для защиты дикой природы, так и для безопасности людей. Тщательная и систематическая чистка спелеологического оборудования и экипировки необходима: исследования показывают, что она значительно снижает количество жизнеспособных спор грибов и, таким образом, ограничивает распространение грибка, вызывающего эпидемическую инвазию.
Исследование было бы невозможным без исключительных усилий добровольцев. Благодаря участию более 360 добровольцев из разных стран Северного полушария, исследователи смогли проанализировать поистине уникальный набор данных.
Проект демонстрирует мощь гражданской науки. При правильном обучении и налаженных связях волонтеры могут помочь генерировать данные выдающегося качества в масштабах, которые в противном случае были бы недостижимы.
На вопрос, опасен ли грибок Pseudogymnoascus destructans для человека, ученые пока достаточно уверенно дают отрицательный ответ. Но изменчивость и коварство патогенных микроорганизмов хорошо известна. Достаточно вспомнить коронавирусы или смертельные для людей вирус Судана и индийский вирус Нипах, природным резервуаром которых являются местные летучие мыши.
