Oriental fire-bellied toad from South KoreaFRANK PASMANSViime vuosikymmeninä suuret sammakko-, sammakko- ja salamanteripopulaatiot eri puolilla maailmaa ovat kuolleet tappavaan sytridiomykoositautiin, jonka aiheuttaja on sieni Batrachochytrium dendrobatidis. Äkilliset ja dramaattiset kuolemantapaukset ovat johtaneet laajamittaiseen tutkimustyöhön tappavan sienen lähteen selvittämiseksi, ja nyt on saatu tutkimustuloksia.

Analysoituaan satojen B. dendrobatidis-näytteistä, jotka on kerätty luonnonvaraisista ja vankeudessa pidetyistä sammakkoeläimistä Australiassa, Pohjois- ja Etelä-Amerikassa, Afrikassa, Aasiassa ja Euroopassa, kansainvälinen tutkijaryhmä raportoi tänään (10. toukokuuta) Science-lehdessä, että taudinaiheuttaja on todennäköisesti peräisin Itä-Aasiasta 1900-luvun alussa.

”Tällaista tutkimusta olemme kaivanneet jo pitkään sammakkoeläinten ja sirkkalintujen parissa”, sanoo Etelä-Floridan yliopistossa työskentelevä eko- ja ympäristötieteilijä Jason Rohr, mutta hän ei ollut mukana tutkimuksessa. ”Taudinaiheuttajan alkuperästä on käyty paljon keskustelua, ja sen selvittämiseksi tarvittiin näin laajamittainen ja maailmanlaajuinen analyysi.”

”He ovat tehneet vuosia työtä kerätäkseen ja viljelläkseen sytriidejä eri puolilta maailmaa ja sekvensoidakseen ne kaikki”, lisää biologi Karen Lips Marylandin yliopistosta, joka ei myöskään osallistunut tutkimukseen. ”Tämä on erittäin vaikuttava paperi.”

Tämä on yksi ironisimmista asioista. Luonnossa se leviää kuin kulovalkea, mutta laboratoriossa se on hyvin herkkä.” – Karen Lips,
Marylandin yliopisto

Vuodesta 1998 lähtien sytridiomykoosi – ihon infektio, joka voi johtaa osmoottiseen epätasapainoon, elinten toimintahäiriöihin ja kuolemaan – on nostettu syyksi sammakkoeläinlajien joukkokuolemiin ja jopa sukupuuttoon. Rohrin mukaan on kuitenkin kiistelty siitä, onko sytridisienestä tullut ongelmallinen ympäristömuutosten (kuten ilmastonmuutoksen tai saasteiden) vuoksi, koska uusia sienikantoja on tuotu populaatioihin, joilla ei ole evolutiivista kokemusta taudinaiheuttajasta, vai näiden kahden tekijän yhdistelmän vuoksi.

Vaikka tämä paperi ei täysin ratkaise tätä nimenomaista kysymystä, sanoo Rohr, ”se viittaa siihen, että ainakin tietyissä osissa maailmaa jotkin isolaatit ovat täysin uusia – ne on tuotu maahan jokseenkin hiljattain.”

Sienen alkuperän jäljittämisen olisi pitänyt olla yksinkertaista kerätä näytteitä eri puolilta maapalloa ja vertailla niiden genomeja – samaan tapaan kuin HI-viruksen geneettiset tutkimukset paljastivat, että viruksen todennäköiseksi alkuperäksi paljastui keskinen Afrikka. Mutta B. dendrobatidis -tutkimusta johtaneet Lontoon Imperial Collegen epidemiologit Simon O’Hanlon ja Matthew Fisher sanovat, ettei tehtävä ollut niin yksinkertainen kuin miltä se saattaa vaikuttaa.

Sieni on ”fantastisen vaikea viljellä”, Fisher sanoo. ”Menimme esimerkiksi Ranskan Guayanan sademetsään ja vietimme pari viikkoa ryömien aluskasvillisuuden läpi pyydystämällä myrkkysammakoita ja ottamalla koepaloja , ja tuolla tietyllä matkalla taisimme ottaa näytteitä 450 eläimestä ja saimme kolme isolaattia sienestä.”

”Se on yksi ironisimmista asioista”, Lips on samaa mieltä, ”luonnossa se leviää kulovalkean lailla, mutta laboratoriossa se on hyvin herkkä.”.”

B. dendrobatidiksen viljelyyn liittyvien erilaisten teknisten haasteiden vuoksi tässä tutkimuksessa käytetyn 234 isolaatin paneelin luominen kesti yli vuosikymmenen, joista 177 kerättiin äskettäin tätä artikkelia varten, sanoo Fisher.”

Työryhmä sekvensoi 177 uuden isolaatin genomit ja suoritti DNA-vertailuja 57:n aiemmin dekoodatun isolaatin kanssa. Näissä analyyseissä tunnistettiin tunnettuja B. dendrobatidis -linjoja – mukaan lukien BdGPL, joka on vallitseva kanta, jota esiintyy ympäri maailmaa ja joka on vastuussa panssaritaudista – sekä kaksi linjaa, joita esiintyy uusissa aasialaisissa isolaateissa – BdASIA-1 ja BdASIA-2. Tärkeää on, että tulokset viittasivat vahvasti siihen, että Koreasta otetuissa näytteissä tunnistettu BdASIA-1 on BdGPL:n synnyttänyt kantapopulaatio.

Patogeenin ydin- ja mitokondrionaalisen DNA:n mutaatiolukujen arvioinnin perusteella työryhmä arvioi, että taudinaiheuttaja on syntynyt Aasiassa 120-50 vuotta sitten. Tämä aikaväli, sanovat kirjoittajat, osuu yhteen maailmanlaajuisen sammakkoeläinkaupan laajenemisen kanssa.

B. dendrobatidisin alkuperän tunteminen on tärkeää, sanoo Lips. ”Jos tiedämme, että se tulee todennäköisesti Aasiasta elävien eläinten lähetysten mukana, meidän on keskitettävä suojelupyrkimyksemme ja poliittiset toimemme sinne”, hän selittää. ”Jos se lentäisi itsekseen ilmassa, tarvittaisiin aivan toisenlaisia lähestymistapoja vaikutusten lieventämiseksi.”

Tulokset viittaavat siihen, että ”meidän pitäisi luultavasti ryhtyä toimiin hidastaaksemme tai pysäyttääksemme taudinaiheuttajan liikkumisen ympäri planeettaa”, sanoo sytridiomykoosin tutkija Jamie Voyles Nevadan yliopistosta, joka ei osallistunut tutkimukseen. Tällaisiin toimiin voisi kuulua ”eläinten liikkumisen rajoittaminen tai ainakin seulontaprosessi”, hän ehdottaa.

Mutta jos tauti on jo levinnyt ympäri maapalloa, eikö tällainen politiikka olisi yhtä kuin sulkea tallin ovi, kun hevonen on jo karannut? Ei täysin, sanoo Lips. Tunnettujen linjojen lisäksi tutkijat tunnistivat kolme sienen hybridikantaa, mikä osoittaa, että eri lajikkeet voivat helposti vaihtaa geenejä. He löysivät kaikkien linjojen edustajia myös näytteistä, jotka oli otettu sammakkoeläinlajeista, joiden tiedetään käyvän kauppaa. ”Tämä paperi osoittaa, että ei ole yksi asia. Se on kokonainen taudinaiheuttajien salkku”, Lips sanoo. ”Joten kyllä, ehkä yksi hevonen pääsi ulos, mutta tallissa on muitakin hevosia, jotka haluamme pitää siellä.”

S.J. O’Hanlon et al., ”Recent Asian origin of chytrid fungi causing global amphibian declines,” Science, 360:621-27, 2018.