Der heimtückische Erreger dringt in die Hautzellen eines Frosches ein und beginnt sich schnell zu vermehren. Die Haut des Tieres beginnt sich abzuziehen, wird müde und stirbt ab - aber nicht vor dem Ausbreiten.
Jonathan E. Kolby / Honduras Amphibian Rescue & Conservation Center Der moosige rotäugige Frosch ist eine der 500 Arten, die derzeit von Batrachochytrium dendrobatidis bedroht sind.
Als Wissenschaftler eine Pest entdeckten, die Frösche auf der ganzen Welt tötete, waren sie besorgt. Leider ist das Problem weitaus schlimmer als gedacht, da dieser Amphibienpilz jetzt als "der tödlichste Erreger der Wissenschaft" bezeichnet wird.
Laut der New York Times haben 41 Wissenschaftler am Donnerstag die erste globale Analyse dieses Pilzausbruchs veröffentlicht. Der Erreger Batrachochytrium dendrobatidis tötet seit Jahrzehnten Frösche und wird als Bedrohung immer noch unterschätzt.
Die im Science Journal veröffentlichte Studie kam zu dem Schluss, dass die Populationen von über 500 Amphibienarten aufgrund dieses Pilzausbruchs drastisch zurückgegangen sind. Es wurde bereits vermutet, dass mindestens 90 Arten seitdem ausgestorben sind - eine Schätzung, die doppelt so hoch ist wie bisher angenommen.
"Das ist ziemlich seismisch", sagte Wendy Palen, Biologin an der Simon Fraser University und Co-Autorin des Kommentars neben der veröffentlichten Studie. "Es verdient jetzt den Spitznamen des tödlichsten Krankheitserregers, der der Wissenschaft bekannt ist."
Wikimedia CommonsEine elektronenmikroskopische Aufnahme einer gefrorenen, intakten Zoospore und Sporangie des Chytridenpilzes Batrachochytrium dendrobatidis .
In den 1970er Jahren hatten Wissenschaftler die erste Ahnung, dass etwas im Gange war: Die Froschpopulationen gingen rapide zurück, und niemand wusste warum. In den 1980er Jahren waren einige Amphibienarten ausgestorben. Bei fruchtbaren Lebensbedingungen und weitgehend unterstützenden Lebensräumen war dies verwirrend.
In den 1990er Jahren tauchte schließlich ein Hinweis auf. Die Forscher entdeckten, dass Frösche sowohl in Panama als auch in Australien mit einem tödlichen Pilz namens Batrachochytrium dendrobatidis (Bd) infiziert waren, der in anderen Ländern auftauchte. DNA-Tests wiesen jedoch auf die koreanische Halbinsel als Ground Zero hin.
Wissenschaftler entdeckten dann, dass Amphibien in Asien für Bd absolut undurchlässig waren und erst als sie andere Teile der Welt erreichten, begannen sie, Hunderte gefährdeter Arten gefährlich zu infizieren. In Bezug auf den Transport waren diese Frösche wahrscheinlich Opfer des internationalen Tierhandels und des Schmuggels.
Die Exposition gegenüber Batrachochytrium dendrobatidis ist sowohl beeindruckend als auch heimtückisch. Infizierte Amphibien verbreiten den Pilz entweder durch direkten Kontakt oder über im Wasser schwimmende Sporen. Es dringt in die Hautzellen eines Tieres ein - und vermehrt sich schnell. Schon bald wird sich die Haut eines neu infizierten Frosches ablösen. Das Tier wird müde und stirbt - aber nicht bevor es den Pilz weiter verbreitet, indem es neue Wasserwege erreicht.
Ein verständnisvolles Tierforschungssegment zum Bd-Erreger.Im Jahr 2007 begannen die Forscher intensiv mit der Überlegung, dass Bd für alle bekannten und aufgezeichneten Rückgänge der Froschpopulationen verantwortlich ist. Während dies 200 Arten umfasste, die keine andere offensichtliche Ursache für einen Bevölkerungsrückgang hatten, näherten sich Wissenschaftler Bd auf lokaler Ebene an bestimmten Arten und Orten methodisch.
"Wir wussten, dass Frösche auf der ganzen Welt sterben, aber niemand war zum Anfang zurückgekehrt und hatte tatsächlich die Auswirkungen bewertet", sagte Benjamin Scheele, Ökologe an der Australian National University und Hauptautor dieser neuesten Studie.
Im Jahr 2015 sammelten Dr. Scheele und seine Kollegen die Daten von über 1.000 veröffentlichten Artikeln zu Batrachochytrium dendrobatidis . Sie reisten um die Welt, um mit Experten über den Erreger zu sprechen und ihre Theorien - viele davon unveröffentlicht - zu hören, um neue, potenziell wertvolle Erkenntnisse zu gewinnen.
Dr. Scheeles Team nutzte sogar Museen für ihre Forschung und fand Bd-DNA in den konservierten Proben, die in scheinbar trivialen Lagerschränken aufbewahrt wurden. Ihre Ergebnisse zeigten, dass einige Frösche ein höheres Risiko haben, sich mit Bd zu infizieren als andere, und dass der Pilz hauptsächlich in kühlen, feuchten Umgebungen vorkommt.
Wikimedia CommonsDer panamaische Goldfrosch ist eine weitere exotische Froschart, die vom tödlichen Krankheitserreger bedroht ist.
Dr. Scheele und sein Team identifizierten 501 Arten im Niedergang - ein großer Sprung gegenüber der zuvor festgelegten Schätzung von 200. Vielleicht am bemerkenswertesten im Hinblick auf den Rückgang der Froschpopulation war die Entdeckung, dass Klimawandel oder Entwaldung nicht die Hauptursache waren - Bd war.
"Viele dieser Hypothesen wurden diskreditiert", sagte Dr. Scheele. "Und je mehr wir über den Pilz erfahren, desto besser passt er zum Muster."
Diese neuesten Untersuchungen zu Bd haben gezeigt, dass der Erreger wahrscheinlich viele Amphibienarten ausgelöscht hat, bevor er entdeckt wurde. Die nicht aufgezeichnete Ausbreitung konnte nur durch Dr. Scheeles Idee geschätzt werden, Museumsproben zu untersuchen und ihre DNA zu analysieren.
"Es ist beängstigend, dass so viele Arten aussterben können, ohne dass wir es wissen", sagte er.
Die 1980er Jahre markierten den Höhepunkt der theoretischen Dezimierung der Froschpopulationen durch Batrachochytrium dendrobatidis . Dies dauerte ein ganzes Jahrzehnt, bis die Forscher den Erreger überhaupt beobachteten oder entdeckten.
Derzeit sind 39 Prozent der Amphibienarten, bei denen in der Vergangenheit ein Bevölkerungsrückgang zu verzeichnen war, immer noch davon betroffen. Nur 12 Prozent zeigen Anzeichen einer Erholung - möglicherweise natürliche Selektion, die sich für resistente Tiere gegenüber ihren gefährdeten Gegenstücken entscheidet.
Wikimedia CommonsDie Zoosporangien eines Batrachochytrium dendrobatidis- Stammes (die sichtbaren kugelförmigen Körper), die im Seewasser wachsen und unter einem Mikroskop beobachtet werden.
Während dieses gesamte Forschungsprojekt eine ziemlich alarmierende und beunruhigende Zukunft für unser Ökosystem darstellt, ist Dr. Scheele überraschend optimistisch. In seinen Augen war das Hauptproblem unser mangelndes Bd-Bewusstsein. Jetzt können wir endlich etwas dagegen tun - und möglicherweise den Kurs ändern.
"Es wurde nicht erwartet oder vorhergesagt, und so hat die Forschungsgemeinschaft lange gebraucht, um aufzuholen", sagte Dr. Scheele. "Es ist nur russisches Roulette mit sich bewegenden Krankheitserregern auf der ganzen Welt."
Sein Argument wurde bereits gut unterstützt. Im Jahr 2013 entdeckten Forscher, dass ein Bd-verwandter Pilz eine Population von Feuersalamandern in Belgien bedroht. Die Konsequenzen würden wahrscheinlich denen von Fröschen ähneln - aber Bd-bewusste Wissenschaftler haben Maßnahmen ergriffen.
Nach der Durchführung von Experimenten, der Identifizierung der Bedrohung und der Auferlegung von Handelshemmnissen, die die Ausbreitung des Erregers erleichtern würden, war der belgische Pilz enthalten. Seitdem ist es nirgendwo auf der Welt eine Bedrohung für eine andere Art.
"Wir haben gelernt, und wir gehen besser damit um", sagte Dr. Scheele. „Ich denke, die Frage ist immer:‚ Tun wir genug? ' Und das ist umstritten. “