Chytrid Fungus, Batrachochytrium dendrobatidis
Sytuacja: Na całym świecie spada liczba gatunków płazów do 40%, co jest spowodowane kilkoma czynnikami, takimi jak utrata siedlisk, degradacja środowiska, zanieczyszczenia i choroby. Ostatnio patogen grzybowy Batrachochytrium dendrobatidis stał się głównym zagrożeniem dla płazów. U płazów zarażonych B. dendrobatidis rozwija się chytridiomikoza, która ostatecznie powoduje śmierć u podatnych gatunków. Pierwsze udokumentowane przypadki pojawienia się grzyba chytridium miały miejsce pod koniec lat 90-tych, jednocześnie w Australii i Ameryce Środkowej. Od tego czasu patogen ten został wykryty u ponad 100 gatunków płazów i był związany z poważnym spadkiem liczebności populacji lub ich wyginięciem w kilku regionach świata. Nadal wiele nie wiadomo na temat biologii tego patogenu, dlatego pozostaje on aktywnym obszarem badań ekologów i biologów zajmujących się ochroną przyrody.
Zagrożenia: B. dendrobatidis jest patogenem zewnętrznym, który przyczepia się do zrogowaciałych części płazów, w tym do aparatu gębowego kijanek i skóry osobników dorosłych. Grzyb rozmnaża się poprzez sporangia i może być rozprzestrzeniany poprzez przemieszczanie się zoospor z flagami, bezpośredni kontakt pomiędzy żywicielami lub pomiędzy stadiami rozwojowymi żywicieli. Rozrost grzyba prowadzi do degradacji warstwy keratyny, co ostatecznie powoduje łuszczenie się skóry, senność, utratę masy ciała i potencjalnie śmierć. Fizjologiczny mechanizm śmiertelności wywołanej przez chytrid nie jest znany, ale wydaje się, że wynika on z zaburzenia funkcji skóry – takich jak transport płynów lub wymiana gazowa.
Grzyb chytrid jest znany jako infekujący ponad 100 gatunków, ale podatność na chorobę jest wysoce specyficzna dla etapu życia i gatunku. Na przykład, w górach żółtonoga żaba (Rana muscosa) kijanki cierpią ogólnie łagodne subletalne skutki, z większości śmiertelność występuje na metamorfozie, kiedy jest szybka produkcja nowo zrogowaciałej tkanki skóry. Z drugiej strony, kilka innych gatunków płazów wydaje się być stosunkowo tolerancyjnych na B. dendrobatidis – w tym niektóre szeroko rozpowszechnione gatunki egzotyczne lub inwazyjne, takie jak ropucha morska (Bufo marinus), żaba trawna (Rana catesbeiana) i afrykańska żaba szponiasta (Xenopus laevis)).
Na poziomie populacji, ogniska grzyba chytrid były związane z lokalnymi i możliwymi wymieraniami gatunków w Australii, Ameryce Środkowej i Stanach Zjednoczonych. Na przykład, w 2004 roku występowanie grzyba chytrid w części Panamy wzrosło z 0 do prawie 60% w ciągu około 4 miesięcy, przy jednoczesnym spadku zagęszczenia i różnorodności płazów odpowiednio o ponad 80% i 60%. Uważa się, że B. dendrobatidis rozwija się w chłodnych, wilgotnych siedliskach. Zostało to wykorzystane do argumentacji, że tendencje do ochładzania obserwowane w części Ameryki Środkowej są przyczyną wymierania płazów spowodowanego przez chytridy w tych regionach.
Dystrybucja: Jednym z wyjaśnień dla niedawnego pojawienia się chytridiomikozy u płazów, „hipoteza nowego patogenu”, jest to, że B. dendrobatidis istniał historycznie jako lokalnie rozprzestrzeniony patogen, który dopiero niedawno został rozprzestrzeniony do nowych regionów. Alternatywnie, „hipoteza patogenu endemicznego” zakłada, że grzyb chytridis był historycznie szeroko rozpowszechniony, ale ostatnie zmiany środowiskowe (np. zmiany klimatyczne, zanieczyszczenia, degradacja siedlisk) zmieniły jego patogenność. Względne znaczenie tych dwóch mechanizmów jest obecnie przedmiotem debaty. Niska różnorodność genetyczna wśród geograficznie odległych szczepów B. dendrobatidis jest zgodna z pierwszą hipotezą, ale synchroniczność ognisk grzyba chytrid w rozbieżnych, nienaruszonych siedliskach wspiera drugą hipotezę.
Pierwsze opisane ogniska grzyba chytrid wystąpiły w 1998 roku zarówno w Australii, jak i Ameryce Środkowej. Od tego czasu infekcje B. dendrobatidis zostały udokumentowane w obu Amerykach, w tym w Meksyku i USA, w Europie, a ostatnio w południowo-wschodniej Azji.
Najstarsze znane infekcje grzybem chytrid pochodzą z okazów muzealnych afrykańskich żab szponiastych (Xenopus laevis) zebranych w 1938 roku. Okazy te zostały wykorzystane do argumentowania za afrykańskim pochodzeniem B. dendrobatidis. Uważa się, że chytrid został następnie rozprzestrzeniony na inne kontynenty w 1960s i 70s poprzez komercyjnego handlu tych afrykańskich żab.
Badania: Związek między chytridiomikozą a spadkiem liczebności płazów jest aktywnym obszarem badań na całym świecie. Genom B. dendrobatidis został zsekwencjonowany, co powinno okazać się przydatne w określeniu pochodzenia, mechanizmów wirulencji i potencjalnych metod zwalczania tego patogenu. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego badają ten patogen od kilku lat, szczególnie wpływ grzyba chytrid na populacje górskiej żaby żółtodziobej (Rana muscosa) w górach Sierra Nevada w Kalifornii. Ta niegdyś liczna żaba wysokogórska uległa w ostatnich latach poważnym spadkom, z licznymi lokalnymi zgonami. Prowadzone są badania nad przestrzenną epidemiologią chorób u R. muscosa, aby zrozumieć dlaczego niektóre lokalne populacje utrzymują się, podczas gdy inne wymierają. Projekty obejmują identyfikację sposobów rozprzestrzeniania się patogenów, wpływ ognisk choroby na alpejskie sieci pokarmowe oraz genetyczne konsekwencje ognisk choroby dla żab. W odniesieniu do populacji żab i zarządzania chorobami, eksperymenty obejmują ocenę skuteczności leczenia przeciwgrzybiczego i możliwości reintrodukcji żab na obszarach, na których wcześniej wystąpiły ogniska choroby.