Более чем столетние образцы рыб, сохранившиеся до наших дней, дают редкую возможность взглянуть на долгосрочные тенденции в популяциях паразитов. Новое исследование Вашингтонского университета показывает, что численность рыбных паразитов резко упала с 1880 по 2019 год - за 140 лет, когда Пьюджет-Саунд - среда их обитания и второй по величине эстуарий на материковой части США - значительно потеплел.

Исследование, опубликованное 9 января в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, является крупнейшим и самым продолжительным в мире набором данных о численности паразитов в дикой природе. Оно предполагает, что паразиты могут быть особенно уязвимы к изменению климата.

"Люди обычно думают, что изменение климата приведет к процветанию паразитов, что мы увидим увеличение вспышек паразитов по мере потепления климата", - говорит ведущий автор исследования Челси Вуд, доцент кафедры водных и рыбных наук UW. "Для некоторых видов паразитов это может быть правдой, но паразиты зависят от хозяев, и это делает их особенно уязвимыми в меняющемся мире, где судьба хозяев перекраивается".

Хотя некоторые паразиты имеют один вид хозяина, многие паразиты путешествуют между видами хозяев. Яйца переносятся в одном виде хозяина, личинки выходят из них и заражают другого хозяина, а взрослая особь может достичь зрелости в третьем хозяине, прежде чем отложить яйца.

Для паразитов, которые в течение своего жизненного цикла зависят от трех или более видов хозяев, - а это более половины видов паразитов, выявленных в рыбе Пьюджет-Саунд, - анализ исторических образцов рыбы показал среднее снижение численности на 11% за десятилетие. Из 10 видов паразитов, полностью исчезнувших к 1980 году, девять опирались на трех или более хозяев.

"Наши результаты показывают, что паразиты с одним или двумя видами хозяев оставались довольно стабильными, но паразиты с тремя или более хозяевами потерпели крах", - сказал Вуд. "Степень снижения была серьезной. Это вызвало бы необходимость принятия природоохранных мер, если бы это произошло в тех видах, о которых заботятся люди, например, в млекопитающих или птицах".

И хотя паразиты вызывают страх или отвращение - особенно у людей, которые ассоциируют их с болезнями у себя, своих детей или домашних животных - результат является тревожной новостью для экосистем, сказал Вуд.

"Экология паразитов находится в зачаточном состоянии, но мы знаем, что эти паразиты со сложным жизненным циклом, вероятно, играют важную роль в продвижении энергии по пищевым сетям и в поддержке хищников", - говорит Вуд. Она является одним из авторов доклада 2020 года, в котором излагается план сохранения паразитов.

Исследование Вуда - одно из первых, в котором используется новый метод воскрешения информации о популяциях паразитов прошлого. Млекопитающие и птицы сохраняются с помощью таксидермии, которая сохраняет паразитов только на коже, перьях или мехе. Но образцы рыб, рептилий и амфибий сохраняются в жидкости, которая также сохраняет любых паразитов, живших внутри животного в момент его смерти.

Исследование было посвящено восьми видам рыб, которые часто встречаются в закулисных коллекциях музеев естественной истории. Большинство из них были взяты из коллекции рыб UW в Музее естественной истории и культуры имени Берка. Авторы тщательно разрезали законсервированные образцы рыб, а затем идентифицировали и подсчитали паразитов, обнаруженных внутри, после чего вернули образцы в музеи.

"Это заняло много времени. Это, конечно, не для слабонервных", - сказал Вуд. "Я бы с удовольствием поместил этих рыб в блендер и использовал геномную технику для обнаружения ДНК их паразитов, но рыбы сначала были законсервированы жидкостью, которая измельчает ДНК. Поэтому то, что мы делали, было обычной старой паразитологией".

Среди найденных ими многоклеточных паразитов были членистоногие, или животные с экзоскелетом, включая ракообразных, а также то, что Вуд назвал "невероятно красивыми ленточными червями": Trypanorhyncha, чьи головы вооружены щупальцами, покрытыми крючками. В общей сложности команда насчитала 17 259 паразитов 85 типов в 699 экземплярах рыб.

Чтобы объяснить снижение численности паразитов, авторы рассмотрели три возможные причины: распространенность вида-хозяина в Пьюджет-Саунд, уровень загрязнения и температура на поверхности океана. Переменная, которая лучше всего объяснила снижение численности паразитов, - это температура поверхности моря, которая выросла на 1 градус Цельсия (1,8 градуса по Фаренгейту) в Пьюджет-Саунд с 1950 по 2019 год.

Паразит, которому требуется несколько хозяев, похож на хрупкую машину Руба Голдберга, говорит Вуд. Сложная серия этапов, которые они проходят для завершения своего жизненного цикла, делает их уязвимыми для сбоев на любом этапе пути.

"Это исследование показывает, что в Пьюджет-Саунд произошло значительное сокращение численности паразитов. Если это может произойти незаметно в такой хорошо изученной экосистеме, как эта, то где еще это может происходить?". сказал Вуд. Я надеюсь, что наша работа вдохновит других экологов задуматься о своих собственных фокальных экосистемах, определить нужные музейные образцы и посмотреть, являются ли эти тенденции уникальными для Пьюджет-Саунд, или они происходят и в других местах".

"Наш результат привлекает внимание к тому факту, что паразитические виды могут находиться в реальной опасности", - добавил Вуд. "А это может означать для нас не только уменьшение количества червей, но и сокращение экосистемных услуг, оказываемых паразитами, от которых мы привыкли зависеть".

Соавторами работы являются Рейчел Уэлики из университета Нойманн в Пенсильвании, которая выполняла эту работу в качестве постдокторанта UW; Уитни Прейссер из университета Кеннесоу в Джорджии, которая выполняла эту работу в качестве постдокторанта UW; Кэти Лесли, исследователь-технолог UW; Натали Мастик, докторант UW; Кэтрин Маслеников, менеджер коллекции рыб UW в Музее естественной истории и культуры Берка; Люк Торнабене и Тимоти Эссингтон, преподаватели факультета водных и рыбных наук UW; Коррей Грин из Северо-западного научного центра NOAA по рыболовству; и Джон M. Кинселла из лаборатории HelmWest в Миссуле, штат Монтана.