_ În Galapagos, cintezele urbane se descurcă mai bine împotriva muscăi vampirilor

Oamenii de știință lucrează din greu pentru a contracara o muscă suge de sânge care decimează populațiile de cinteze carismatici care l-au ajutat pe Charles Darwin să formuleze teoria evoluției.

Musca aviară vampir, Philornis downsi, originară din America de Sud continentală, a fost găsită pentru prima dată în Galapagos în anii 1950 și a fost recunoscută ca o problemă semnificativă în 1997, spune co-primul autor al studiului și profesorul asociat UConn Ecology and Evolutionary Biology Sarah Knutie.

Deși muștele adulte se hrănesc cu materie organică în descompunere și nu sunt parazite, își depun ouăle în cuiburile păsărilor unde , odată eclozate, larvele se hrănesc cu sângele păsărilor cuibărițe, adesea cu consecințe devastatoare. Musca se află acum pe aproape toate insulele din arhipelag, iar oamenii de știință au lucrat pentru a afla care vor fi efectele pe termen lung asupra populațiilor de păsări native.

„Aproape fiecare studiu individual a descoperit un efect semnificativ al musca supraviețuiește și această muscă poate ucide până la 100% dintre cintezele lui Darwin, într-un anumit an”, spune Knutie. „Acești puii mor în esență prin exsanguinare, ceea ce înseamnă că larvele sug tot sângele, de unde și numele, musca aviară a vampirilor.”

Cu rate de mortalitate atât de ridicate, supraviețuirea cintezelor lui Darwin este în întrebarea și a afla cum să se ocupe de muscă este o preocupare de top în materie de conservare nu numai pentru cercetătorii care lucrează cu păsările, ci și pentru Parcul Național Galapagos.

„Musca nu afectează toate speciile de păsări din Galapagos în mod egal”, spune Knutie. „Unele specii de păsări, cum ar fi păsările batjocoritoare din Galapagos, sunt mai bine apărate împotriva muștelor decât cintezele lui Darwin și credem că acest lucru se datorează faptului că păsările batjocoritoare compensează pierderile de energie ale parazitului prin faptul că părinții hrănesc puii mai mult atunci când sunt paraziți, comparativ cu atunci când aceștia sunt paraziți. „nu sunteți parazitați.”

Knutie a început să se gândească la potențialele variații ale modului în care muștele afectează populațiile de cintezele lui Darwin și a remarcat, de asemenea, că studiile anterioare s-au concentrat pe cintezele care trăiesc în medii naturale, non-urbane, ceea ce nu nu oferă o imagine completă a tuturor populațiilor de cinteze.

„Știm că există o disponibilitate diferită de hrană pentru animale în zonele urbane, așa că am început să mă întreb dacă cintezele urbane au fost afectate în mod diferențial sau poate sunt mai bine apărate împotriva muștelor, deoarece avea acces la alimente diferite”, spune ea. „Aceste zone urbane sunt diferite în multe feluri, nu doar disponibilitatea hranei, dar de aici am început pentru că știam că păsările batjocoritoare sunt mai bine apărate, deoarece își pot hrăni puii mai mult.”

Studiul a avut loc pe insula San Cristobal, care găzduiește un oraș important, Puerto Baquerizo Moreno, cu o populație de aproximativ 8.000 de oameni. Cercetătorii au manipulat experimental parazitul în cuiburi din zonele urbane și non-urbane, unde au îndepărtat paraziții din unele cuiburi. Apoi au urmărit starea de sănătate și supraviețuirea cintezelor și au colectat o probă de sânge pentru a urmări pierderea de sânge și pentru a studia expresia genelor și răspunsurile imune.

„Am descoperit că, atunci când cuiburile nu erau parazitate, supraviețuirea puietului. păsările nu au fost diferite între zonele urbane și non-urbane, așa că urbanizarea în sine nu a afectat supraviețuirea. Când cuiburile au fost parazitate, supraviețuirea a fost de peste șase ori mai mare la puieții urbani, comparativ cu puii neurbani, a căror supraviețuire a fost aproape zero", spune. Knutie.

Pentru a ajunge la rădăcina diferențelor de supraviețuire între setari, cercetătorii au adoptat o abordare transcriptomică.

Cynthia Webster, co-autor prim și doctorat în anul II. student în laboratorul colaboratorului și profesorului asociat Jill Wegrzyn, a fost însărcinat să înțeleagă mecanismele moleculare din spatele modului în care parazitismul și urbanizarea influențează rezultatele pentru cinteze, inclusiv expresia diferențială a genelor imune.

„Această abordare transcriptomică oferă o o viziune mai holistică asupra sistemului nostru”, spune Webster. „Este valoros să înțelegem mecanismele moleculare din spatele a ceea ce vedem și aici această analiză bazată pe omică adaugă un nivel suplimentar studiului nostru.”

Webster a efectuat o analiză a expresiei genelor uitându-se la datele secvenței ARN pentru a vedea ce anume a fost exprimată în mod activ în momentul în care au fost prelevate probe, comparând în mod specific site-urile urbane și non-urbane, indivizi parazitați și neparazitați și dacă pasărea a murit sau a supraviețuit.

„Pe baza căilor imune numai, vedem că multe dintre diferențele dintre fișele urbane parazitate și cele non-urbane parazitate se află în mecanismele de rezistență și toleranță. Am mărit la puieții urbani parazitati, unde am observat că genele exprimate diferențial se încadreau în căi asociate mai mult cu toleranța și rezistența imună înnăscută. , puii neurbani prezentau o rezistenta imunitara mai adaptativa”, spune Webster.

Ei au descoperit ca, in general, succesul infloresc la pasarile urbane a fost asociat cu un raspuns proinflamator, despre care cred ca ar putea ajuta la prevenirea parazitilor hrănire. Păsările din afara orașului și-au exprimat căile imune, dar ei cred că ar fi putut fi un ultim efort de a încerca să se apere împotriva muștei, dar a fost ineficient, deoarece majoritatea păsărilor au murit încă. Ei au descoperit, de asemenea, că păsările urbane probabil consumau mai multe proteine, confirmând diferențele alimentare dintre populațiile urbane și cele non-urbane.

Rezultatele sunt încurajatoare, dar Knutie vrea să fie clar că nu sugerează că Insulele Galapagos ar trebui să fie urbanizat; cu toate acestea, descoperirile dau o oarecare speranță că există ceva despre populația urbană de cinteze care își îmbunătățește rezultatele.

„Dacă ne putem da seama dacă este vorba despre evoluția apărării sau dacă există un factor de mediu care este ajutându-le, acest lucru poate ajuta la informarea strategiilor de conservare sau management pentru alte populații, astfel încât populațiile de păsări să nu scadă sau să dispară”, spune Knutie. „Acest lucru ne dă speranța că populațiile mai mari de cintezele lui Darwin care sunt afectate de muscă nu sunt în totalitate condamnate. Suntem încă îngrijorați de populațiile mai mici care se ocupă de muscă, dar poate că informațiile din studiul nostru le pot ajuta.

Knutie spune că următorul pas este să ne dăm seama dacă cintezele urbane au evoluat apărarea sau dacă există un factor de mediu, cum ar fi disponibilitatea hranei, care îi ajută pe cintezele să supraviețuiască muștelor.

„De asemenea, am vrea Îmi place să extind studiul peste insule, deoarece există patru insule în arhipelag cu populații rezidente umane permanente și fiecare insulă are o populație umană de dimensiuni diferite. După cum vă puteți imagina, pe măsură ce dimensiunea orașului crește, și infrastructura pentru sprijinirea oamenilor crește. Sperăm să testăm dacă efectele urbanizării asupra acestei interacțiuni păsări/paraziți variază între aceste insule, în funcție de gradul de urbanizare, pentru a vedea dacă este consecvent”, spune Knutie.

Knutie speră că pot elucidarea mecanismelor cheie pentru a ajuta la informarea viitoarelor eforturi de conservare și pentru a ajuta la eforturile actuale.

În zona nativă, populațiile de muște sunt probabil ținute sub control de către prădători naturali, cum ar fi viespile parazitoide sau furnicile, spune Knutie. Cu toate acestea, acele mecanisme naturale de control nu sunt prezente pe Galapagos. Sunt în desfășurare unele lucrări pentru a studia și a explora potențiala introducere de controale naturale, dar aceste măsuri pot fi costisitoare și consumatoare de timp. Cu toate acestea, este posibil ca unele populații de cinteze lui Darwin să nu mai aibă mult timp.

„De exemplu, cintezele de mangrove mai au mai puțin de 100 de indivizi în întreaga specie, ceea ce o face una dintre cele mai amenințate specii de păsări din lumea”, spune Knutie. „Nu au timp să evolueze apărarea naturală, așa că oamenii de știință și parcul au încercat să descopere cum să gestioneze această muscă pentru aceste populații care pur și simplu nu au timp. Pentru populații mai mari, avem puțin mai mult timp să să ne dăm seama de ce nu se descurcă atât de bine împotriva muștei și poate să-i ajute să se apere mai bine. Dacă evoluția este cea care acționează asupra cintezelor urbane, atunci poate că asta ne dă speranța că există o șansă ca alte populații să evolueze în apărare. împotriva muștei.”

(Fluierul)