Войти
| Малярия птиц | |
|---|---|
 | |
| a плазмодий вызывающий малярию | |
| Научная классификация | |
| Домен: | Eukaryota |
| (без рейтинга): | Alveolata |
| Тип: | Apicomplexa |
| Класс: | Aconoidasida |
| Отряд: | Haemosporida |
| Семейство: | Plasmodiidae |
| Род: | Плазмодий |
| Виды: | П. relictum . и другие представители рода |
Птичья малярия - это паразитарное заболевание птиц, вызываемое паразитами, принадлежащими к родам Plasmodium и Hemoproteus (тип Apicomplexa, класс Haemosporidia, семейство Plasmoiidae). Заболевание передается двукрылыми переносчиком, включая комаров в случае паразитов Plasmodium и мокрецов в случае Hemoproteus. Спектр симптомов и воздействия паразита на птиц-хозяев очень широк: от бессимптомных случаев до резкого сокращения популяции из-за болезни, как в случае гавайских медоносов. Разнообразие паразитов велико, так как, по оценкам, существует примерно столько же паразитов, сколько видов хозяев. Совместное видообразование и события смены хозяина способствовали появлению широкого круга хозяев, которых могут заразить эти паразиты, в результате чего малярия птиц стала широко распространенной глобальной болезнью, встречающейся повсюду, кроме Антарктиды.
Птичья малярия, в первую очередь, вызывается Plasmodium relictum, протистом, который поражает птиц во всех частях тела. мира, кроме Антарктиды. Есть несколько других видов Plasmodium, которые инфицируют птиц, например, Plasmodium anasum и Plasmodium gallinaceum, но они менее важны, за исключением редких случаев птицеводство промышленность. Заболевание встречается во всем мире, за некоторыми важными исключениями. Обычно он не убивает птиц. Однако в районах, где птичья малярия только что завезена, таких как острова Гавайи, она может иметь разрушительные последствия для птиц, которые со временем утратили устойчивость к эволюции.
Птичья малярия - это трансмиссивное заболевание, вызываемое простейшими из родов Plasmodium и Haemoproteus ; эти паразиты размножаются бесполым внутри птиц-хозяев, а также бесполым и половым путем внутри своих насекомых-переносчиков, в том числе комаров (Culicidae ), мокрецов (Ceratopogonidae ) и вшей. мухи (Hippoboscidae ). Кровопаразиты из родов Plasmodium и Haemoproteus включают чрезвычайно разнообразную группу патогенов с глобальным распространением. Большое количество линий паразитов вместе с их широким спектром потенциальных видов хозяев и способностью патогена переключаться между хозяевами делают изучение этой системы чрезвычайно сложным. Эволюционные взаимоотношения между хозяевами и паразитами только усложнили и предположили, что требуется обширный отбор проб, чтобы выяснить, как глобальные события совместного видообразования влияют на передачу и поддержание болезней в различных экосистемах. В дополнение к этому, способность паразита к распространению может быть опосредована перелетными птицами и, таким образом, увеличивает вариацию в паттернах распространенности и изменяет процессы адаптации паразита к хозяину. Восприимчивость хозяев также сильно варьируется, и были предприняты многочисленные попытки понять взаимосвязь между повышенной распространенностью и характеристиками хозяина, такими как высота гнездования и кормления, половой диморфизм или даже продолжительность инкубации. Пока влияние этого заболевания на дикие популяции изучено плохо.
Существует много споров по поводу того, что соответствует виду у малярийных паразитов птиц. Номенклатура латинских биномов, используемая для описания паразитов Plasmodium и Hemoproteus, основана на ограниченном наборе морфологических характеристик и ограничении того, какие паразиты птиц они способны уничтожить. заразить. Следовательно, рассмотрение случаев совместного видообразования или даже видового разнообразия малярийных паразитов вызывает большие разногласия. Молекулярные инструменты направили классификацию на филогенетическое определение клонов, основанное на расхождении последовательностей и диапазоне хозяев, в которых может быть найден паразит. Разнообразие птичьих малярийных паразитов и других гемоспоридий чрезвычайно велико, и предыдущие исследования показали, что количество паразитов приблизительно равно количеству хозяев, со значительными событиями смены хозяина и совместным использованием паразитов. Текущий подход предполагает амплификацию гена цитохрома b паразита и реконструкцию генеалогии на основе этой информации. Из-за большого количества линий и различных видов хозяев была создана общедоступная база данных под названием MalAvi, чтобы поощрять обмен этими последовательностями и помогать в понимании разнообразия этих паразитов. Учитывая, что для этой группы паразитов не было разработано никаких других генетических маркеров, расхождение последовательностей ~ 1,2-4% было определено как пороговое значение для различения различных клонов паразитов. Молекулярный подход также позволил провести прямое сравнение филогении хозяина и генеалогии паразита, и было обнаружено значительное совместное видообразование, основанное на сопоставлении филогенетических деревьев на основе событий.
На сегодняшний день не существует специфической филогении для птичьих малярийных паразитов и родственных гемоспоридических паразитов. Однако, учитывая, что малярийных паразитов можно найти у рептилий, птиц и млекопитающих, можно объединить данные из этих групп, и имеется хорошо разрешенная большая филогения. На протяжении более столетия паразитологи классифицировали паразитов малярии на основе морфологических характеристик и особенностей жизненного цикла, а новые молекулярные данные показывают, что они имеют различные филогенетические сигналы. Текущий подход предполагает, что виды Plasmodium, инфицирующие птиц и чешуйчатых рептилий, принадлежат к одной кладе, а линии млекопитающих - к отдельной кладе. В случае Haemoproteus эту группу традиционно классифицируют на основе переносчика-хозяина, при этом одна клада передается колумбовидным птицам гиппобоцидными мухами, а вторая группа передается кусающие мошки другим птичьим семействам. Молекулярные данные подтверждают этот подход и предлагают переклассифицировать более позднюю группу как парагемопротеин.
Несмотря на то, что заболевание является широко распространенным, наиболее часто его виновником является Plasmodium relictum и связанные с ним линии. Чтобы лучше понять эпидемиологию и географическое распространение паразита, был проведен анализ генетической изменчивости в больших географических масштабах путем изучения ядерного гена MSP1 (мерозоит поверхностный белок) из Plasmodium relictum. Результаты показали, что существуют значительные различия между линиями происхождения из Нового и Старого Света, что предполагает различную интродукцию паразита в популяцию птиц. В дополнение к этому, были обнаружены значительные различия между европейскими и африканскими линиями, что свидетельствует о различных схемах передачи для умеренных и тропических популяций. Хотя этот подход появился сравнительно недавно, обнаружение аллельных вариаций в различных маркерах важно для выявления паттернов передачи паразитов и вероятности интродукции в новые восприимчивые популяции хозяев.
Его настоящий вектор на Гавайях - это москит Culex quinquefasciatus, который был представлен на Гавайские острова в 1826 году. С тех пор птичья малярия и авипоксвирус вместе опустошили местную популяцию птиц, что привело к многочисленным исчезновениям. На Гавайях больше вымерших птиц, чем где-либо еще в мире; только с 1980-х годов исчезли десять уникальных птиц.
Практически все представители эндемичных видов на высоте ниже 4000 футов (1200 м) были уничтожены болезнью. Эти комары обитают на более низких высотах, ниже 5000 футов (1500 м), из-за низких температур, которые препятствуют развитию личинок. Однако кажется, что они медленно закрепляются на больших высотах, и их диапазон может расширяться вверх. В таком случае большинство оставшихся гавайских наземных птиц могут оказаться под угрозой исчезновения.
Большинство Гавайских островов имеют максимальную высоту менее 5000 футов (1500 м), поэтому, за исключением острова Гавайи и Восточного Мауи, местные птицы могут исчезнуть на любом другом острове, если комар сможет занять более высокие высоты.
Plasmodium relictum воспроизводится в эритроцитах. Если количество паразитов достаточно велико, птица начинает терять эритроциты, вызывая анемию (USDI и USGS 2005). Поскольку красные кровяные тельца имеют решающее значение для перемещения кислорода по телу, потеря этих клеток может привести к прогрессирующей слабости и, в конечном итоге, к смерти (USDI and USGS 2005). Малярия в основном поражает воробьиных (птиц-птиц). На Гавайях это включает большинство местных гавайских медоносов и гавайских ворон. Восприимчивость к заболеванию варьируется между видами, например, ʻiʻiwi очень восприимчивы к малярии, а ʻApapane менее (USDI and USGS 2005). Местные гавайские птицы более восприимчивы к этой болезни, чем завезенные птицы, и демонстрируют более высокий коэффициент смертности (Ван Рипер и др., 1982; Аткинсон и др., 1995). Это имеет серьезные последствия для местной фауны птиц (SPREP), причем P. relictum обвиняется в ограничении ареала и исчезновении ряда видов птиц на Гавайях, в первую очередь лесных птицы низинных лесов местообитания, где наиболее распространены комары-переносчики (Warner 1968; Van Riper 1991; USDI and USGS 2005).
Заболеваемость этой болезнью почти утроилась за последние 70 лет. Среди видов птиц, наиболее сильно пострадавших от этого вида, выделялись домашние воробьи, синицы и евразийские черноголовки. До 1990 года, когда глобальные температуры были ниже, чем сейчас, менее 10 процентов домашних воробьев (Passer domesticus) были инфицированы малярией. Однако в последние годы эта цифра увеличилась почти до 30 процентов. Точно так же с 1995 года процент зараженных малярией больших синиц увеличился с 3 до 15 процентов. В 1999 г. было инфицировано около 4% чернокожих - видов, когда-то не поражавшихся птичьей малярией. Для желто-коричневых сов в Великобритании заболеваемость возросла с двух или трех процентов до 60%.
Основным способом борьбы с птичьей малярией является борьба с популяциями комаров. Охота и разведение свиней помогает, потому что погреба из диких свиней и выдолбленные бревна местных папоротников хапу'у дают грязную стоячую воду там, где размножаются комары (USDI and USGS 2005). Вокруг домов сокращение количества потенциальных емкостей для сбора воды помогает уменьшить места размножения комаров (SPREP, без даты). Однако на Гавайях попытки контролировать комаров с помощью личинок сокращения среды обитания и использования ларвицидов не устранили угрозу.
Также возможно найти птиц, устойчивых к малярии, собрать яйца и вырастить молодых птиц для повторной интродукции в районы, где птицы не устойчивы, что даст этому виду фору для распространения устойчивости. Имеются данные об эволюции устойчивости к птичьей малярии у двух эндемичных видов: Oʻahu ʻamakihi и Hawaiʻi ʻamakihi. Если другие виды сохранятся достаточно долго, у них также может развиться устойчивость. Одна из тактик заключается в восстановлении лесных массивов на возвышенностях острова Гавайи, например, над убежищем Хакалау на земле, находящейся в ведении Департамента внутренних земель Гавайев. Это может дать птицам больше времени для адаптации, прежде чем изменение климата или эволюция комаров принесут птичью малярию в последние оставшиеся популяции птиц.
Также было предложено истребление комаров с Гавайев с помощью редактирования CRISPR.
