Batrachochytrium dendrobatidis

Жизненный цикл Batrachochytrium dendrobatidis состоит из двух основных стадий: подвижной зооспоры и неподвижного репродуктивного зооспорангия^[9].

Зооспора — это подвижная стадия, служащая для распространения грибка в водной среде^[10]. Она имеет овальную форму размером 3-5 мкм и один жгутик, с помощью которого передвигается в поисках хозяина^[9].

Зооспорангий — неподвижная репродуктивная стадия. Попав на кожу амфибии, зооспора образует цисту, проникает в клетки эпидермиса и развивается в зооспорангий — сферическую структуру диаметром 10-40 мкм^[11][9]. Внутри него созревают новые зооспоры, которые затем выходят через специальную выводную трубочку на поверхность кожи и в окружающую среду, чтобы заразить того же или нового хозяина^[12]. Весь цикл в лабораторных условиях при температуре 22 °C занимает 4-5 дней^[11].

В культуре на агаре грибок образует небольшие (1-5 мм) колонии кремового или бежевого цвета^[13].

Batrachochytrium dendrobatidis поражает кератинизированные клетки: кожу у взрослых особей и ротовой аппарат у личинок (головастиков)^[14]. Развитие грибка в эпидермисе нарушает жизненно важные функции кожи: дыхание, всасывание воды и регуляцию уровня электролитов (солей) в организме^[15]. Считается, что гибель животного наступает из-за нарушения электролитного баланса, что в конечном итоге приводит к остановке сердца^[16][17].

Клинические признаки хитридиомикоза могут различаться у разных видов, но часто включают:

• апатию и вялость;
• потерю аппетита;
• чрезмерное сбрасывание кожи, которая выглядит мутной, серовато-белой или желтоватой^[18];
• покраснение кожи, особенно в области живота;
• неестественные позы, судороги и потерю координации^[19].

Часто внешние признаки могут отсутствовать, и животные погибают внезапно^[16].

Хитридиомикоз, вызываемый грибком, стал причиной «величайшей документально подтверждённой потери биоразнообразия, связанной с одним патогеном». Согласно глобальному исследованию 2019 года, опубликованному в журнале Science, заболевание вызвало сокращение численности как минимум 501 вида амфибий (около 6,5 % всех известных видов). Из них 90 видов считаются вымершими или предположительно вымершими в дикой природе, а ещё 124 вида испытали сокращение популяции более чем на 90 %.

Панзоотия затронула популяции амфибий более чем в 60 странах, однако наибольший урон был нанесён в Австралии, Центральной и Южной Америке. Центральная Америка считается одним из эпицентров вымирания, где, по оценкам, исчезло около 60 видов^[20]. Международный союз охраны природы (МСОП) подтвердил вымирание, связанное с хитридиомикозом, таких видов, как чирикийская лягушка-арлекин (Atelopus chiriquiensis) и морщинистая лягушка-арлекин (Atelopus senex), обитавших в Коста-Рике и Панаме^[21].

Пик сокращения численности видов пришёлся на 1980-е годы, задолго до того, как патоген был идентифицирован^[22]. Процесс восстановления популяций идёт медленно: по состоянию на 2019 год, лишь 12 % пострадавших видов демонстрировали признаки восстановления, в то время как у 39 % продолжалось снижение численности.

Заболевание наиболее губительно в прохладных и влажных высокогорных районах, что объясняется биологией грибка: его оптимальная температура для роста составляет 17-25 °C, а при температуре выше 28 °C его рост прекращается^[19].

С момента идентификации грибка в конце 1990-х годов научное сообщество достигло значительного прогресса в его изучении. В 2006 году были опубликованы исследования, связавшие вспышки хитридиомикоза с глобальным потеплением, которое создаёт оптимальные температурные условия для развития патогена в горных тропических регионах^[23]. В том же году была подтверждена роль инвазивных североамериканских лягушек-быков (Rana catesbeiana) как переносчиков грибка, что подчеркнуло значение международной торговли животными в его распространении^[24]. Важным методологическим прорывом в 2007 году стала разработка методов количественной ПЦР, позволяющих обнаруживать ДНК грибка в пробах воды и донных отложений, что упростило мониторинг его присутствия в окружающей среде^[25].

Ключевым моментом в изучении патогена стала расшифровка его генома в 2008 году. Это позволило идентифицировать гены, потенциально связанные с его болезнетворными свойствами, в частности, семейство металлопептидаз, которые, предположительно, играют роль в поражении кожи хозяина^[26][27]. В 2013 году был открыт и описан второй вид рода — Batrachochytrium salamandrivorans (Bsal), вызывающий массовую гибель саламандр в Европе^[28].

Масштабное генетическое исследование, опубликованное в журнале Science в 2018 году, установило, что родиной грибка является Восточная Азия, предположительно Корейский полуостров. Анализ геномов показал, что глобальное распространение патогена произошло в XX веке и было связано с ростом международной торговли амфибиями. Годом позже, в 2019 году, в том же журнале была опубликована первая глобальная количественная оценка последствий панзоотии. Исследование показало, что грибок стал причиной сокращения численности как минимум 501 вида амфибий и привёл к вымиранию 90 из них, что было названо «величайшей документально подтверждённой потерей биоразнообразия, связанной с одним патогеном».

В 2023 году учёные из Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружили вирус, который инфицирует B. dendrobatidis. Это открытие открыло перспективы для разработки методов биологического контроля над грибком-убийцей.