Undersøgelse fortæller om græskarfarvede zombier

Lige i tide til Halloween, en ny undersøgelse afslører, at græskarfarvede zombier kan løbe voldsomt gennem din lokale saltmose.

Forskningen, ledet af David Johnson fra William &Mary's Virginia Institute of Marine Science, er ikke helt så uhyggelig som det lyder. Disse zombier er ikke kødædende humanoider af sorten Walking Dead, men bittesmå rejer inficeret af en mikroskopisk parasit. Ikke desto mindre, deres voksende overflod i næringsdrevne saltmyrer kan meget vel udgøre fremtidige trusler mod menneskeheden.

Studiet, medforfatter af Richard Heard fra University of Southern Mississippis Gulf Coast Research Laboratory, fremgår af denne uges nummer af Økosfæren . Det bygger på et langsigtet eksperiment, hvor forskere hvert år har tilføjet nitrogen til en New England saltmose siden 2004. Deres mål? For at undersøge, hvordan disse centrale kystøkosystemer reagerer på næringsrig afstrømning fra befrugtede marker, spildevandsrensningsanlæg, og andre menneskelige kilder.

For den aktuelle undersøgelse, Johnson og Heard fokuserede på, hvordan næringsstofforurening kan påvirke parasitter. "Parasitter er en del af ethvert økosystem, "siger Johnson, "men vi forstår relativt lidt om, hvordan de reagerer på globale ændringer. Vi ville teste, hvordan parasitter i en marsk reagerer på næring af næringsstoffer-specifikt om de ville stige i overflod og biomasse som forudsagt for fritlevende organismer."

For deres forsøgsdyr, de valgte en fladormslignende parasit ved navn Levinseniella byrdi og en af ​​dens værter, amphipod Orchestia grillus. Johnson beskriver amfipoder som "små, hopper rejer "der lever ved at spise døde og henfaldende alger og andre sumpmasser." Hvis du har været på stranden og hentet et stykke tang, " han siger, "du har sikkert set deres fætre, strandhopperne, vende rundt som akrobater. "

Parret valgte at studere dette særlige parasit-vært-par af to gode grunde. Først, O. grillus er rigelig. Sekund, når parasitteret af L. byrdi, det sker bare for at ændre både dens farve og adfærd.

"Normale amfipoder er brune, "siger Johnson, "og når du trækker døde græsser op, de spredes som kakerlakker i et køkken, når du tænder lyset. Men når inficeret med L. byrdi, de bliver lyse orange og løber ikke væk. Orange amfipoder vandrer ud i det fri, uvidende om at blive plukket af en fugl. "

Johnson siger, at alt dette er en del af parasitens plan:"At reproducere, den skal komme ind i tarmen på en fugl. For at komme ind i fuglens tarm, det gør amfipoden til et selvmordsneonskilt, der skriger, 'Spis mig!' "Amphipods 'lyse orange nuance gjorde det også let for forskerne at skelne mellem inficerede og ikke -inficerede personer under markprøvetagning.

Johnson og Heard's hypotese var, at berigelse af næringsstoffer ikke kun ville øge antallet af amfipoder-et eksempel på hvad økologer kalder "bottom-up-forcing"-men også antallet af deres parasitter.

"Jeg kan se en bottom-up effekt i min baghave, "forklarer Johnson." Jo mere gødning jeg tilføjer, jo flere bønner dyrker jeg. Flere bønner betyder mere rådyr. Til vores eksperiment, vi spurgte dybest set hvis mere gødning betyder mere rådyr, betyder det flere flåter, også?"

Johnson siger, at dette spørgsmål er vigtigt, fordi svaret kaster lys over, om det, der sker i bunden af ​​madvejen, risler opad; I dette tilfælde, om flere næringsstoffer kan føre til flere parasitter.

Da Johnson og Heard tog til saltmarsken for at teste deres ideer-omhyggeligt at tælle antallet af inficerede og parasitfrie amfipoder i befrugtede og ubefrugtede parceller hver sommer mellem 2009 og 2014-opdagede de, at næringsstofberigelse faktisk øgede antallet af begge amfipoder og parasitter, og påfaldende.

"Forekomsten af ​​parasitten steg til 13 gange højere i næringsberigede moser, "siger Heard, "mens biomassetætheden af ​​inficerede amfipoder i gennemsnit var 11 gange højere."

Forskerne siger, at deres resultater - hvis de er typiske for andre økosystemer - kan have konsekvenser for menneskers sundhed.

"Vores arbejde kan give indsigt mellem menneskelige aktiviteter og sygdomsfremkomst, "siger Heard." Selvom den parasit, vi studerede, ikke inficerer mennesker, mange andre menneskelige parasitter, såsom dem, der forårsager malaria, schistosomiasis, og West Nile -virus, har vandlevende værter eller vektorer. Hvis disse parasitter reagerer som vores parasitter, næringsstofforurening ville også forbedre deres befolkning, derved fremme sygdom. "

"Opfordringer til at reducere tilførsel af næringsstoffer til akvatiske økosystemer har typisk været motiveret af et ønske om at beskytte levesteder, "siger Johnson." Vi mener, at reduktion af næringsstoffer også kan beskytte dyrs og menneskers sundhed ved at reducere parasitter i økosystemet. "