Paslaptingasis nuplikytų erelių žudikas pagaliau atpažintas

Plikieji ereliai, kaip ir kiti laukiniai gyvūnai, nuo 1990-ųjų JAV pietuose pasidavė paslaptingai neurodegeneracinei ligai. Nauji Martin Lutherio universiteto Halės-Wittenbergo (MLU) Vokietijoje ir Džordžijos universiteto (JAV) tyrimai atskleidžia šių mirčių priežastis: toksiną, kurį gamina cianobakterijos ir kuris auga ant invazinių vandens augalų. Problemą galbūt sustiprina herbicidai, naudojami augalams kontroliuoti. Rezultatai buvo paskelbti 2007 m Mokslas.

1994 m. JAV Arkanzaso valstijoje plika ereliai masiškai mirė. Gyvūnai praranda kūno kontrolę, smegenyse atsiranda skylių. Buvo nustatyta anksčiau nežinoma neurodegeneracinė liga, vadinama vakuoline mielopatija (VM). „Ligos kilmė buvo visiška paslaptis“, – sako profesorius Timo Niedermeyeris iš MLU Farmacijos instituto.

Vėliau amerikiečių tyrėjai nustatė, kad nukentėjo ne tik ereliai, bet ir jų žolėdis grobis. Mokslininkai atrado ryšį su invaziniu vandens augalu (Hydrilla verticillata), kuris auga paveiktų teritorijų gėlo vandens ežeruose. Tačiau vis dar buvo keletas ežerų su vandens augalu, kuriuose liga nepasireiškė. 2005 m. Džordžijos universiteto Warnello miškų ir gamtos išteklių mokyklos profesorė Susan B. Wilde ant Hydrilla verticillata lapų nustatė anksčiau nežinomą cianobakteriją, kuri, matyt, buvo šios ligos priežastis. Nustatyta, kad vakuolinė mielinopatija pasireiškia tik tose vietose, kur cianobakterija kolonizuoja invazinį augalą. Ji vadina bakteriją „erelio žudiku, augančiu ant Hydrilla“: Aetokthonos hydrillicola.

Cyanobacterium A hydrillicola

Cyanobacterium A. hydrillicola bakterijų kolonijos auga ant invazinio vandens augalo H. verticillata lapo. Autorius: Susan Wilde

„Susidūriau su Džordžijos universiteto pranešimu spaudai ir susižavėjau šiomis išvadomis, nes daugelį metų dirbu su cianobakterijomis“, – sako Niedermeyer. Jam buvo atsiųsti mėginiai, laboratorijoje išaugintos bakterijos ir išsiųsta atgal į JAV tolesniems tyrimams. Bet testai buvo neigiami: laboratorijos bakterijos ligos nesukėlė. „Išprotėjo ne tik paukščiai, bet ir mes. Mes norėjome tai sužinoti “, – sako Niedermeyer. Vėlgi jis nusiuntė jam kolonizuotus lapus. Steffenas Breinlingeris, savo mokslinių tyrimų grupės doktorantas, naudoja naują vaizdo masės spektrometrą, norėdamas ištirti kompoziciją ant augalo lapo paviršiaus, molekulę pagal molekulę. Jis atrado naują medžiagą, atsirandančią tik ant tų lapų, kuriuose auga mėlynžiedės bakterijos, tačiau jų negamina auginamos bakterijos.

Jo tyrimas dėl izoliuotos molekulės cheminės struktūros parodė, kad joje yra penki bromo atomai. „Struktūra tikrai įspūdinga“, – sako Breinlingeris. Savybės yra neįprastos bakterijų suformuotai molekulei. Jie pateikia paaiškinimą, kodėl toksinas nesusidarė laboratorinėmis sąlygomis. Standartinėse kultūros terpėse, kuriose auga melsvadumbliai, nėra bromido. „Tada mes pridėjome bromido į savo laboratorines kultūras, o bakterijos pradėjo gaminti toksiną“, – sako Breinlingeris. Wilde ir jos kolegos išbandė izoliuotą molekulę paukščiuose, galiausiai, po beveik dešimtmetį trukusių tyrimų Wilde ir Niedermeyer laboratorijose, jie rado įrodymą: molekulė iš tikrųjų sukelia VM. Pagal bakterijos pavadinimą mokslininkai savo atradimą vadina etoktonotoksinu – „nuodu, kuris užmuša erelį“. „Galų gale mes ne tik pagavome žudiką, bet ir nustatėme ginklą, kurį bakterijos naudoja tiems ereliams naikinti“, – sako Wilde’as.

Plikasis erelis skraido

Skrenda Plikasis erelis.

Tyrimų grupė, dalyvavusi Čekijos mokslų akademijos tyrime, taip pat rado DNR kuriame yra genetinė informacija naujos molekulės sintezei. Kodėl cianobakterijos iš pradžių sudaro toksiną ant vandens augalų, dar reikia ištirti. Vienas iš herbicidų, naudojamų invaziniams vandens augalams kontroliuoti, gali vaidinti svarbų vaidmenį atsirandant VM: jame yra bromido, todėl jis gali skatinti toksinų gamybą.

Neurologinė liga Europoje dar nepasireiškė, nebuvo pranešta apie toksinus formuojančių cianobakterijų atvejus.

Nuoroda: Steffen Breinlinger, Tabitha J. Phillips, Brigette N. Haram, Jan Mare, José A. Martínez Yerena, Pavel Hrouzek, Roman Sobotka, W. Matthew Henderson, Peter „Stebėti erelio žudiką: cianobakterinis neurotoksinas sukelia vakuolinę mielopatiją“ Schmieder, Susan M. Williams, James D. Lauderdale, H. Dayton Wilde, Wesley Gerrin, Andreja Kust, John W. Washington, Christoph Wagner, Benedikt Geier, Manuel Liebeke, Heike Enke, Timo HJ Niedermeyer ir Susan B. Wilde, kovo mėn. 2021 m. 26 d., Mokslas.
DOI: 10.1126 / mokslas.aax9050

Tyrimą rėmė Deutsche Forschungsgemeinschaft (Vokietijos tyrimų fondas, DFG), Čekijos mokslo fondas GA? R, JAV vidaus reikalų departamentas, JAV žuvų ir laukinės gamtos tarnyba, Floridos žuvų ir laukinės gamtos apsaugos komisija, Persijos įlankos valstijų jūrų žuvininkystės komisija, Nacionalinis maisto ir žemės ūkio institutas „McIntire-Stennis“ pajėgumų dotacija ir Amerikos erelio fondas.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pasiutligė neužkrėstų smegenų, tačiau vis tiek kenčia nuo stiprių nervų pažeidimų.

Koronavirusas II su sunkiais kvėpavimo takų simptomais, Virusas, sukeliantis COVID 19Vargu ar jis bus tiesiogiai perduodamas į smegenis, tačiau vis tiek gali sukelti sisteminę...

Mokslas yra paprastas. Kas yra kvantinis skaičiavimas?

Nuo JAV energetikos departamentas 2021 m. Balandžio 21 d Lawrence'o Berkeley nacionalinė laboratorija DOE naudoja pažangią aušinimo sistemą - uolekčių, kad kvantinių kompiuterių širdis būtų pakankamai...

Kaip paukštis kvėpuoja geriau? Tyrėjų išvados

Apytikslis „apvalios viščiuko“ su paukščio plaučiais skaičius parodė, kad įkvėpus oro judėjimas pirmyn ir atgal. Kaip iškvėpimai (mėlynos rodyklės) ir iškvėpimai (raudoni) sukelia...

Kalnų gorilos gali naudoti krūtinę, kad perduotų informaciją apie save

Vyriškos gorilos krūtis muša. Autoriai: Jordi Galbany / Diano Fossey Gorilla fondas Skrynios, nukentėjusios nuo kalnų gorilų, kurios greitai muša krūtinę rankomis, kad skambėtų...

Paprastas mokslas: kas yra biokuras?

Parengta JAV energetikos departamentas 2021 m. Balandžio 20 d Mokslininkai fermentavo mieles, kad iš augalų cukrus virstų biodyzelinu. Kreditas: Nuotrauka mandagumo Stephanopoulos Lab Saulės, vėjo ir...

Newsletter

Subscribe to stay updated.