Oriental fire-bellied toad from South KoreaFRANK PASMANSUnder de senaste decennierna har stora populationer av grodor, paddor och salamandrar i olika delar av världen drabbats av den dödliga sjukdomen chytridiomycosis som orsakas av svampen Batrachochytrium dendrobatidis. De plötsliga och dramatiska dödsfallen har föranlett en storskalig forskningsinsats för att hitta källan till den dödliga svampen, och nu finns resultaten av denna forskning.

Efter att ha analyserat arvsmassan hos hundratals B. dendrobatidis-prover som samlats in från amfibier i vilt tillstånd och i fångenskap i Australien, Nord- och Sydamerika, Afrika, Asien och Europa, rapporterar ett internationellt forskarlag i Science idag (10 maj) att patogenen troligen uppstod i Östasien i början av 1900-talet.

”Det är den typ av studie som vi har behövt under en längre tid i amfibie- och pytridvärlden”, säger ekologen Jason Rohr från University of South Florida, som inte var inblandad i studien. ”Det har funnits en hel del diskussioner om patogenens ursprung och en global analys av den här omfattningen och skalan behövdes för att lösa detta.”

”De har arbetat i åratal för att samla in och odla chytrid från hela världen och sekvensera alla chytrider”, tillägger biologen Karen Lips vid University of Maryland, som inte heller deltog i forskningen. ”Det här är en mycket imponerande artikel.”

Det är en av de mest ironiska sakerna. I det vilda tar det fart som en löpeld, men i laboratoriet är det mycket känsligt.” Karen Lips,
University of Maryland

Sedan 1998 har chytridiomycos – en infektion i huden som kan leda till osmotisk obalans, organsvikt och död – pekats ut som orsaken till massdöd och till och med utrotning av amfibiearter. Men det har funnits en debatt, säger Rohr, om huruvida chytridsvampen har blivit problematisk på grund av förändringar i miljön (t.ex. klimatförändringar eller föroreningar), på grund av att nya stammar av svampen har introducerats till populationer som saknar evolutionär erfarenhet av patogenen, eller på grund av en kombination av dessa två faktorer.

Denna artikel löser visserligen inte den frågan helt och hållet, säger Rohr, men ”den tyder på att vissa isolat, åtminstone i vissa delar av världen, är helt nya – de har introducerats ganska nyligen.”

Att spåra svampens ursprung borde ha varit ett enkelt fall av att samla in prover från hela världen och jämföra deras arvsmassor – på samma sätt som genetiska studier av hiv-1 avslöjade att viruset troligen har sitt ursprung i Centralafrika. Men epidemiologerna Simon O’Hanlon och Matthew Fisher vid Imperial College London, som ledde forskningen om B. dendrobatidis, säger att det inte var så enkelt som det kan verka.

Svampen är ”fantastiskt svår att odla”, säger Fisher. ”Vi åkte till exempel till regnskogen i Franska Guyana och tillbringade ett par veckor med att krypa genom undervegetationen för att fånga pilgiftsgrodor och ta biopsier, och under den resan tror jag att vi tog prover på 450 djur och fick fram tre isolat av svampen.”

”Det är en av de mest ironiska sakerna”, instämmer Lips, ”i det vilda sprider sig svampen som en löpeld, men i laboratoriet är den mycket känslig.”

På grund av de olika tekniska utmaningarna med att odla B. dendrobatidis har det tagit mer än ett decennium att generera panelen av 234 isolat som används i denna forskning, varav 177 var nyinsamlade för denna artikel, säger Fisher.

Teamet sekvenserade arvsmassan hos de 177 nya isolaten och utförde DNA-jämförelser med de 57 tidigare avkodade isolaten. Dessa analyser identifierade kända linjer av B. dendrobatidis – inklusive BdGPL den dominerande stam som finns runt om i världen och som är ansvarig för den panzootiska sjukdomen – samt två linjer som finns i de nya asiatiska isolaten – BdASIA-1 och BdASIA-2. Det är viktigt att resultaten starkt tyder på att BdASIA-1, som identifierats i prover från Korea, är den stampopulation som gav upphov till BdGPL.

Utifrån bedömningar av mutationsfrekvensen i patogenens kärn- och mitokondrie-DNA uppskattade forskargruppen att den uppstod i Asien för mellan 120 och 50 år sedan. Denna tidsram, säger författarna, sammanfaller med en expansion av den globala amfibiehandeln.

Det är viktigt att känna till ursprunget för B. dendrobatidis, säger Lips. ”Om vi vet att den troligen kommer från Asien i leveranser av levande djur … så är det där vi måste fokusera våra bevarandeinsatser och våra politiska insatser”, förklarar hon. ”Om den flyger runt av sig själv i luften krävs helt andra metoder för att försöka mildra effekterna.”

Resultaten tyder på att ”vi troligen bör vidta åtgärder för att bromsa eller stoppa sjukdomsalstrarens förflyttning runt om på planeten”, säger Jamie Voyles, forskare på chytridiomycos vid University of Nevada, som inte var inblandad i studien. Sådana åtgärder skulle kunna innefatta att ”begränsa djurens rörlighet eller åtminstone ha en screeningprocess”, föreslår hon.

Men om sjukdomen redan är spridd över hela världen, skulle inte sådana åtgärder vara liktydiga med att stänga stalldörren när hästen väl har rymt? Inte helt och hållet, säger Lips. Förutom de kända linjerna identifierade forskarna tre hybridstammar av svampen, vilket tyder på att olika sorter lätt kan byta gener. De hittade också representanter för alla linjer i prover från amfibiearter som är kända för att handlas. ”Vad den här artikeln visar är att det inte är en sak. Det är en hel portfölj av patogener”, säger Lips. ”Så ja, kanske en häst kom ut, men det finns andra hästar i stallet som vi vill behålla där.”

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