Результаты, опубликованные на этой неделе в Nature Communications, подтверждают предыдущие исследования, которые показали, что паразит может вызывать глубокие поведенческие изменения у его хозяев и, возможно, у 2 миллиардов человек во всем мире, которые, по оценкам, заражены им. Хотя T. gondii был хорошо изучен в лабораторных условиях на людях и выловленных в природе грызунах, это одно из первых исследований, посвященных изучению того, как паразит влияет на поведение дикого хозяина во время взаимодействия с дикими кошками.
В исследовании используется обширный набор данных из более чем трех десятилетий непрерывных полевых исследований в Национальном заповеднике Масаи Мара в Кении. Это показывает, что детеныши гиены, но не подростки или взрослые, инфицированные T. gondii ведут себя смелее в присутствии львов, и что зараженные детеныши имеют больший риск быть убитыми львами.
«Этот проект является одним из немногих долгосрочных непрерывных исследований долгоживущих млекопитающих», – сказал Зак Лаубах, со-ведущий автор исследования и научный сотрудник по экологии и эволюционной биологии. "Наши результаты показывают, что заражение в раннем возрасте приводит к более смелому поведению и особенно дорого обходится молодым гиенам."
Многие штаммы T. gondii встречаются по всему миру, заражая теплокровных животных, в том числе людей, у которых есть домашние кошки, на разных этапах жизни через зараженную почву, питьевую воду или поедание мяса других инфицированных животных.
Он также может передаваться от матери к ребенку.
Исследователи обнаружили, что в изученных ими популяциях гиен инфекции широко распространены, но чаще встречаются у старых животных, а это означает, что они, скорее всего, заразятся, употребляя зараженное мясо или воду.
Что касается инфицированных детенышей – гиен в возрасте до одного года – они обнаружили, что инфицированные животные более смелые и подходят ко львам с меньшего расстояния, чем неинфицированные детеныши, и что заражение детенышей также соответствует более высокой вероятности быть убитыми львами. В этом исследовании львы были ответственны за все смерти детенышей гиены среди инфицированных животных, но только 17% неинфицированных детенышей умерли в возрасте до одного года из-за нападений львов.
По словам Лаубаха, это уязвимое время в жизненном цикле пятнистых гиен, которым, несмотря на то, что они опытные охотники, требуется много времени, чтобы развиться, и они полагаются на поддержку и защиту со стороны своих матерей.
"Мамы-гиены вкладывают кучу времени и ресурсов на свое потомство.
Они кормят грудью, пока им не исполнится год, и не достигают независимости, пока им не исполнится два или более лет », – сказал Лаубах. "Но после того, как им исполнился год, мы не обнаружили разницы в том, насколько они приблизились к львам, независимо от статуса заражения."
Некоторые ученые предполагают, что этот паразит манипулирует поведением своих хозяев (будь то хозяин – гиена или человек), чтобы вернуться к кошкам, где он может воспроизводиться половым путем. Но данные этого исследования не предоставляют достаточно доказательств, чтобы отделить теорию, поддерживающую адаптивный механизм паразита, от других правдоподобных альтернативных теорий. Однако это показывает, что T. gondii оказывает прямое и пагубное влияние на приспособленность гиены.
Измерение стоимости доверия
Национальный заповедник Масаи Мара – биологическая горячая точка на юго-западе Кении, между озером Виктория и шумным городом Найроби.
Уже более 30 лет проект Mara Hyena Project, возглавляемый соавтором Кей Холекампом, собирает данные о здоровье и поведении пятнистых гиен в одном из лучших мест в мире для изучения разнообразных крупных плотоядных животных. млекопитающие.
«Это действительно единственная в своем роде система, особенно для изучения крупных хищников в естественных условиях, что является редкой возможностью», – сказал Лаубах. "Я не могу придумать другого места в мире, где можно увидеть такое же количество и разнообразие видов крупных плотоядных млекопитающих, это довольно впечатляюще."
Лаубах отмечает, что существует много неправильных представлений о гиенах. Они довольно общительны и живут большими группами, некоторые из которых насчитывают более 120 человек.
Они также огромны по размеру и силе, до 170 фунтов в зрелом возрасте (в два раза больше большой собаки), и у них одна из самых сильных челюстей в царстве животных.
«Они могут есть кость, их укус может сломать бедро жирафа», – сказал Лаубах.
Однако гиены и львы соревнуются друг с другом за территорию и еду, и эти взаимодействия со львами являются основной естественной причиной травм и смертности гиен.
Поскольку предыдущие исследования показали, что T. gondii может влиять на поведение животных в лабораторных условиях, исследователи хотели знать следующее: как T. gondii влияют на поведение диких гиен вокруг львов, и каковы последствия?
Лаубах и со-ведущий автор Эбен Геринг проанализировали архивные данные, собранные многочисленными научными сотрудниками и аспирантами. Они собрали образцы крови и задокументировали взаимодействие гиен друг с другом и со львами.
Из-за безопасности своего автомобиля исследователи Бенсон (Малит) Пиоон и Холекамп из проекта «Мара Гиена» вводили транквилизаторы 166 гиенам, чтобы собрать и проверить их кровь на наличие паразитов. Они обнаружили, что 108 человек, или 65%, ранее подвергались воздействию.
На протяжении многих лет исследователи каждое утро и вечер проводили в поле по много часов, записывая поведение гиен у особей, которое можно было идентифицировать по их уникальным пятнам на их шерсти. Данные показали, что заражение паразитом T. gondii был связан с смелостью и повышенным риском гибели львов среди детенышей гиены, но не среди старых животных.
Отсутствие эффекта у старых животных может быть связано с тем, что у них было время научиться, в то время как у детенышей менее одного года опыта, чтобы конкурировать с влиянием паразита.
"Одним из ограничений этой работы является то, что это было обсервационное исследование. Но ограничения интересны, потому что они указывают на то, что можно делать дальше », – сказал Лаубах. "Мы хотели бы вернуться и разобраться, как меняется поведение людей, сравнивая, как их поведение различается до и после заражения."