Исследователи были удивлены, обнаружив, что зимой, когда летучие мыши впадают в спячку, грибок может заразить почти каждую летучую мышь в колонии. Летучие мыши, пережившие зиму, могут избавиться от инфекции летом, когда температура их тела превышает предел роста грибка. Но чрезвычайно высокий уровень заражения во время спячки приводит к высокому уровню смертности в то время года, когда популяции летучих мышей находятся на самом низком уровне, до того, как самки родят летом.«Он поражает, когда популяция минимальна, а к концу зимы почти 100 процентов летучих мышей в пещере могут быть инфицированы, что помогает объяснить, почему он оказывает такое сильное воздействие», — сказала Кейт Лангвиг, аспирантка Калифорнийского университета.
Санта-Крус и первый автор статьи.По словам старшего автора Марма Килпатрика, доцента экологии и эволюционной биологии Калифорнийского университета в Санта-Крус, исследование дает первое описание динамики грибковой инфекции и передачи у летучих мышей, и полученные результаты разительно контрастируют с большинством инфекционных заболеваний. «Для многих болезней плотность населения и социальные взаимодействия играют большую роль в передаче, но эти летучие мыши на самом деле очень социальны и живут плотными колониями как летом, так и зимой», — сказал он. «В данном случае передача связана с состоянием гибернации и температурой тела. Когда летучие мыши переходят в спячку, это почти похоже на то, что они становятся чашками Петри для роста грибка».
Грибок (Pseudogymnoascus destructans) процветает в холодных условиях и растет на открытых участках кожи носа, ушей и крыльев летучих мышей. Во время спячки температура тела летучих мышей падает до низких температур окружающей среды их «спячки» (пещер и заброшенных шахт, где летучие мыши впадают в спячку). Грибок размножается при этих температурах, которые колеблются от 2 до 12 градусов по Цельсию (от 35 до 54 градусов по Фаренгейту). В течение периода зимней спячки, который может длиться более пяти месяцев, инфекция распространяется по всей колонии и отдельным летучим мышам.
Большая часть смертности приходится на конец зимы, когда как распространенность инфекции (количество инфицированных летучих мышей), так и инфекционная нагрузка (количество грибка на отдельных летучих мышах) являются самыми высокими.«Пиковая нагрузка в конце зимы, вероятно, является причиной смертности», — сказал Лангвиг. «Летучие мыши, пережившие зиму, могут избавиться от грибковой инфекции, как только они согреются, так что к середине лета, когда рождается молодняк, почти никакие летучие мыши больше не заражаются».Исследователи изучили шесть видов летучих мышей, проверяя их на заражение грибком в течение трех ключевых периодов их годового цикла: осень, когда летучие мыши спариваются вне зимней спячки; зимой, когда уходят в спячку; и летом, когда они мигрируют в родильные дома и рожают самки.Осенью исследователи начали обнаруживать низкий уровень грибковой инфекции, вероятно, в результате контакта летучих мышей со спорами гриба внутри гибернакулы. «Летучие мыши все еще активны, поэтому инфекция находится на очень низком уровне и, похоже, не растет.
Но как только они впадают в спячку и температура их тела падает, инфекции очень быстро нарастают», — сказал Лангвиг. .Тот факт, что летучие мыши не передают инфекцию в период миграции, важен для ограничения скорости ее географического распространения, добавила она, отметив, что вирус Западного Нила, который, как и синдром белого носа, был впервые обнаружен в Нью-Йорке. штат — быстро распространился по большей части Северной Америки из-за заражения птиц во время миграции.Исследование предоставляет ценную информацию для планирования стратегии лечения синдрома белого носа. Если ученые смогут разработать эффективное лечение, например, это исследование показывает, что лучшее время для его применения, вероятно, будет ранняя зима, сказал Лангвиг. Килпатрик и соавтор Винифред Фрик, адъюнкт-профессор биологии Калифорнийского университета в Санта-Крус, возглавляют усилия по разработке «пробиотического» лечения с использованием бактерий для подавления роста грибка.
Исследователи выделили несколько видов бактерий, которые встречаются в природе на летучих мышах, и измеряют их способность подавлять грибок в лабораторных тестах. Затем они планируют использовать наиболее многообещающие бактерии в качестве лечения, чтобы увидеть, может ли это помочь летучим мышам пережить зиму.
«Идея состоит в том, чтобы нанести бактерии на летучих мышей во время спячки и посмотреть, подавит ли это рост грибка», — сказал Килпатрик.