در سرتاسر جهان، کل گونههای قورباغهها و وزغها به دلیل یک عفونت قارچی بیرحم به نام قارچ چیترید در حال نابودی هستند.
برای اکثر دوزیستان، این قارچ Batrachochytrium dendrobatidis حکم مرگ را دارد.
این بیماری بیشترین رویدادهای انقراض گونهها را نسبت به هر بیماری عفونی دیگری به وجود آورده است.
اما به طرز شگفتانگیزی، در ارتفاعات پیرنه، چند جمعیت از وزغهای ماما موفق به بقا در برابر شیوعی شدهاند که تقریباً همسایگانشان را به طور کامل نابود کرده است.
اکنون، تیمی به رهبری محققان از دانشگاه کالج لندن (UCL)، انجمن جانوری لندن (ZSL) و دانشگاه امپریال لندن کشف کردهاند که این وزغها چگونه از مرگ فرار کردهاند.
کلید این بقا، به نظر میرسد، ترشح پپتیدهای منحصر به فرد زودتر از دیگر وزغها باشد که مانع از تسلط قارچ میشود.
وزغ ماما به نوعی موجود عجیب و غریب است.
چندین گونه وجود دارد، اما ما درباره Alytes obstetricans صحبت میکنیم.
وزغهای نر تخمهای بارور شده را بر روی پشت و رانهای خود حمل میکنند تا از خوردن آنها جلوگیری کنند، به همین دلیل نام ‘ماما’ را به خود گرفتهاند.
سپس، زمانی که تخمها آماده خروج هستند، وزغ آنها را به نزدیکترین آب میبرد، جایی که نوزادان از پشت پدر به دنیای ناشناخته میپرند.
در مورد وزغهای ماما در پیرنه، آن ‘ناشناخته’ آبهای زلال و زیبای دریاچههای کوهستانی با ارتفاع بالا است: دریاچههای Lac d’Arlet، Puits d’Arious، Lac de Lhurs و Ibón de Acherito.
وزغهای ماما در سراسر پیرنه غربی تقریباً به دلیل عفونتهای چیترید نابود شدهاند، از زمانی که این قارچ به منطقه رسید، ۱۹ سال پیش.
قبلاً، این کوهها پناهگاهی امن از قارچ بودند. دریاچهها به مدت نیم سال یخ میزنند و دماهای سرد مانع از گسترش قارچ میشود.
اما با ادامه سوزاندن سوختهای فسیلی توسط انسانها، تغییرات اقلیمی کوهها را گرم کرده است. و هیچ چیز به اندازه یک اقلیم گرم و مرطوب برای قارچ خوشایند نیست.
با این حال، چند جمعیت وزغ موفق به بقا شدهاند، با وجود عفونتهای B. dendrobatidis: وزغهای موجود در Ibón de Acherito، Puits d’Arious و Lac de Lhurs.
محققان وزغهای تازه متحول شده از این دریاچهها را با وزغهای جمعیتی که وضعیت به مراتب بدتری دارند، یعنی وزغهای Lac d’Arlet مقایسه کردند.
در جمعیت وزغهایی که از شیوع قارچ بهبود یافته بودند، آنها متوجه شدند که نوع خاصی از دفاع ایمنی بسیار زودتر بالغ میشود، به طوری که وزغها در حین مرحله نوزادی شروع به ترشح پپتیدهای ضد میکروبی از پوست خود میکنند.
این تفاوت حیاتی است.
قارچ تنها میتواند بر روی پوستی که حاوی کراتین است زنده بماند، که در وزغهای بالغ وجود دارد، اما در نوزادان یا لاروها وجود ندارد.
به همین دلیل است که قارچ چیترید به این موجودات بسیار کشنده است: قورباغهها و وزغها بیشتر اکسیژن و آبی که برای بقا نیاز دارند را از طریق پوست خود جذب میکنند. اگر این غشای قابل نفوذ توسط قارچ مسدود شود، منجر به یک زنجیره مرگبار میشود.
حمل کردن محافظت در برابر قارچ در طول مرحله آسیبپذیر انتقال به بلوغ سرشار از کراتین میتواند کلید بقای آنها باشد.
“گام بعدی این است که بررسی کنیم چه عواملی مانع از بلوغ زودهنگام این سیستمهای ایمنی میشود،” میگوید فیلیپ جروریس، هرپتولوژیست ZSL و نویسنده اصلی مطالعه.
“این ممکن است به ژنتیک یا عوامل محیطی مانند دما یا وجود ماهی قزلآلا – که خطر بزرگی برای نوزادان است – مربوط باشد که میتواند آنها را به سرعت به بلوغ برساند تا بتوانند از آب خارج شوند، به این معنی که زمان کمتری برای توسعه سیستم ایمنی خود دارند.”
در عین حال، تیم همچنین مقدار زیادی از پپتیدها را در ترشحات پوستی وزغها پیدا کرد – در مجموع ۱,۱۵۲، که تنها هفت مورد از آنها قبلاً شناخته شده بودند.
این تنوع پپتیدها همچنین به نظر میرسد که به وزغها در بقا در برابر قارچ چیترید کمک میکند.
آنهایی که در مرحله نوزادی تنوع بیشتری داشتند، حتی در طول شیوعها نیز شکوفا شدند، در حالی که آنهایی که در جوانی این تنوع را توسعه ندادند، بیشتر احتمال داشت که به دلیل بیماری بمیرند.
“ما تنوع پپتیدها را بسیار بیشتر از آنچه که انتظار داشتیم کشف کردیم. اکنون باید بفهمیم که چگونه آنها برای کنترل پاتوژنها کار میکنند و کدام یک ضد میکروبی هستند،” میگوید شیمیدان آلتیا تابر.
این کشف نه تنها پتانسیل کمک به مبارزه با انقراض جمعی قورباغهها و وزغها را دارد، بلکه میتواند در پزشکی انسانی نیز کاربرد داشته باشد.
“بسیاری از داروهای انسانی ابتدا در دنیای طبیعی پیدا شدند – به عنوان مثال پنیسیلین از قارچها به دست آمد،” تابر میگوید.
“این پپتیدها سرنخهای جدیدی هستند که میتوانند برای کمک به سلامت انسان استفاده شوند، به ویژه که ما خودمان با افزایش مقاومت ضد میکروبی، که ما را مجبور به پیدا کردن راههای جدید برای درمان عفونتها میکند، مشکلاتی داریم.”
این تحقیق در Nature Chemical Biology منتشر شده است.
