Сохранившиеся за более чем столетие образцы рыб дают редкое представление о долгосрочных тенденциях в популяциях паразитов. Новое исследование Вашингтонского университета показывает, что количество рыбных паразитов резко сократилось с 1880 по 2019 год, то есть за 140 лет, когда Пьюджет-Саунд — их среда обитания и второе по величине устье на материковой части США — значительно потеплело.
Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences , является крупнейшим и самым длинным в мире набором данных об изобилии паразитов диких животных. Это говорит о том, что паразиты могут быть особенно уязвимы к изменению климата.
«Люди обычно думают, что изменение климата приведет к процветанию паразитов, что мы увидим увеличение вспышек паразитов по мере того, как мир потеплеет», — сказала ведущий автор Челси Вуд, адъюнкт-профессор водных и рыбных наук Университета Вашингтона. «Для некоторых видов паразитов это может быть правдой, но паразиты зависят от хозяев, и это делает их особенно уязвимыми в меняющемся мире, где судьба хозяев перетасовывается».
В то время как у некоторых паразитов есть один вид хозяина, многие паразиты перемещаются между видами хозяев. Яйца переносятся одним видом хозяина, личинки появляются и заражают другого хозяина, а взрослая особь может достичь зрелости у третьего хозяина, прежде чем отложить яйца.
Для паразитов, которые зависят от трех или более видов хозяев в течение своего жизненного цикла, включая более половины видов паразитов, идентифицированных в исследовании рыб Пьюджет-Саунд, анализ исторических образцов рыб показал снижение численности в среднем на 11% за десятилетие. Из 10 видов паразитов, полностью исчезнувших к 1980 г., 9 обитали на трех и более хозяевах.
«Наши результаты показывают, что паразиты с одним или двумя видами хозяев оставались довольно устойчивыми, но паразиты с тремя и более хозяевами терпели крах», — сказал Вуд. «Степень упадка была серьезной. Это вызвало бы меры по сохранению, если бы это произошло в тех видах, о которых заботятся люди, таких как млекопитающие или птицы».
И хотя паразиты вызывают страх или отвращение, особенно у людей, которые связывают их с болезнью самих себя, своих детей или домашних животных, в результате возникают тревожные новости для экосистем, сказал Вуд.
«Экология паразитов действительно находится в зачаточном состоянии, но мы знаем, что эти паразиты со сложным жизненным циклом, вероятно, играют важную роль в продвижении энергии через пищевые сети и в поддержке высших хищников», — сказал Вуд. Она является одним из авторов отчета 2020 года, в котором излагается план сохранения паразитов.
Исследование Вуда является одним из первых, в котором используется новый метод восстановления информации о популяциях паразитов прошлого. Млекопитающие и птицы сохраняются с помощью таксидермии, которая сохраняет паразитов только на коже, перьях или мехе. Но образцы рыб, рептилий и амфибий сохраняются в жидкости, что также сохраняет любых паразитов, живущих внутри животного на момент его смерти.
Исследование было сосредоточено на восьми видах рыб, которые часто встречаются в закулисных коллекциях музеев естествознания. Большинство из них поступило из рыбной коллекции UW в Музее естественной истории и культуры Берка. Авторы тщательно нарезали сохранившиеся образцы рыб, а затем идентифицировали и подсчитали паразитов, которые они обнаружили внутри, прежде чем вернуть образцы в музеи.
«Это заняло много времени. Это определенно не для слабонервных», — сказал Вуд. «Я бы с удовольствием поместил этих рыб в блендер и использовал геномную технику для обнаружения ДНК их паразитов, но сначала рыб консервировали с помощью жидкости, которая разрушает ДНК. Так что то, что мы сделали, было обычной старой паразитологией из обувной кожи».
Среди обнаруженных ими многоклеточных паразитов были членистоногие или животные с экзоскелетом, в том числе ракообразные, а также то, что Вуд описывает как «невероятно великолепных ленточных червей»: трипаноринча, чьи головы вооружены щупальцами с крючками. Всего команда насчитала 17 259 паразитов 85 видов в 699 экземплярах рыб.
Чтобы объяснить сокращение количества паразитов, авторы рассмотрели три возможные причины: насколько многочисленны виды-хозяева в Пьюджет-Саунд; уровни загрязнения; и температура на поверхности океана. Переменной, которая лучше всего объясняет сокращение численности паразитов, была температура поверхности моря, которая выросла на 1 градус Цельсия в Пьюджет-Саунд с 1950 по 2019 год.
По словам Вуда, паразит, которому требуется несколько хозяев, похож на тонкую машину Руба Голдберга. Сложная последовательность шагов, с которыми они сталкиваются, чтобы завершить свой жизненный цикл, делает их уязвимыми для сбоев в любой момент на этом пути.
«Это исследование показывает, что в Пьюджет-Саунде произошло значительное сокращение количества паразитов. Если это может произойти незаметно в такой хорошо изученной экосистеме, как эта, то где еще это может происходить?» — сказал Вуд. «Я надеюсь, что наша работа вдохновит других экологов задуматься об их собственных целевых экосистемах, определить правильные музейные образцы и посмотреть, являются ли эти тенденции уникальными для Пьюджет-Саунд или что-то, что происходит и в других местах.
«Наш результат обращает внимание на тот факт, что паразитические виды могут находиться в реальной опасности», — добавил Вуд. «И это может означать для нас плохие вещи — не только меньшее количество червей, но и меньше управляемых паразитами экосистемных услуг, от которых мы привыкли зависеть».
