science >> Wetenschap >  >> Biologie

Sterke gastheren helpen parasieten zich verder te verspreiden

Jonge Masu-zalm, de gastheer van Margaritifera laevis. De omcirkelde inzet toont de kieuw van een met parasieten geïnfecteerde Masu-zalm. De witte stippen zijn larven van de zoetwatermossel. Krediet:Hokkaido University

Groot, fysiek sterke Masu-zalmen verspreiden zich verder wanneer ze besmet zijn met parasieten, mogelijk ontsnappen aan verdere infecties op de besmette plaats, maar ironisch genoeg resulterend in een grotere uitbreiding van de parasiet, volgens onderzoekers van de Hokkaido University.

Geïnfecteerde gastheren zijn het "voertuig" van trage parasieten, en hun verspreidingsgedrag bepaalt grotendeels de mate waarin parasieten zich in de natuur verspreiden. Verspreiding wordt beschouwd als een rationeel gedrag voor geïnfecteerde gastheren om te ontsnappen uit een met parasieten besmette habitat en verdere infecties te voorkomen. Echter, ontsnappen uit de verontreinigde habitat brengt het alternatieve risico met zich mee van het opgebruiken van energie en het tegenkomen van natuurlijke vijanden. Hoe gaan geïnfecteerde hosts om met dit dilemma?

Onderzoekers van de Hokkaido University en de Hokkaido Research Organization veronderstelden dat alleen grote, fysiek sterke individuen kunnen lange afstanden afleggen om te vluchten voor een parasiet, omdat het ontsnappingsproces te riskant is voor kleine, fysiek zwakke personen.

Om deze hypothese te testen, de onderzoekers richtten zich op de larvale parasiet van de zoetwatermossel Margaritifera laevis, waarvan het infectieproces eenvoudig en experimenteel controleerbaar is. Margaritifera laevis wordt parasitair op de kieuwen van jonge Masu-zalm (Oncorhynchus masou masou) nadat ze door zijn moeder als larven is vrijgelaten. De larven infecteren de zalm gedurende ongeveer 50 dagen, waarbij de parasieten het bloed van de gastheer opzuigen en op de gastheer naar verschillende locaties reizen. Na hun parasitaire periode, ze ontwikkelen zich tot jonge mosselen en gaan op de bodem van bergbeekjes leven, verspreiding van de soort.

Een leefgebied van de zoetwatermossel Margaritifera laevis. Krediet:Hokkaido University

De onderzoekers vingen, merkte en liet 215 jonge Masu-zalmen los in een deel van de Osatsu-stroom (Hokkaido, Japan), waarvan de helft kunstmatig was geïnfecteerd met de larvale parasiet. Ze observeerden het verspreidingsgedrag van vissen in een 1, 200 meter stuk van de stroom en onderzocht hoe dit veranderde naargelang hun infectiestatus en lichaamsgrootte. De onderzoekers maakten ook een numeriek simulatiemodel om te onderzoeken hoe de verspreiding van jonge Masu-zalm de persistentie en uitbreiding van de parasiet zou beïnvloeden.

Als voorspeld, de experimenten toonden aan dat grote, fysiek sterkere vissen reisden verder, terwijl kleinere vissen de neiging hadden om te blijven waar ze waren; echter, dit verspreidingsgedrag werd niet waargenomen voor niet-geïnfecteerde vissen. Dus, het team concludeerde dat het gedrag werd veroorzaakt door de infectie van de gastheren van de vissen. belangrijk, dit verspreidingsgedrag dat mogelijk het voortbestaan ​​van "besmette vissen" bevordert, had ongewenste gevolgen voor de "vispopulatie" als geheel, ook voor niet-geïnfecteerde vissen. In hun simulaties parasietenpopulaties hielden vier keer langer aan en vielen gebieden binnen die zes keer groter waren met behulp van het gedrag van de gastheer. "Het rationele gedrag van de grotere zalm heeft misschien geholpen om het infectiegebied uit te breiden, terwijl kleinere de geïnfecteerde habitat besmettelijk houden, ", zegt Akira Terui van het onderzoeksteam.

"Hoewel individuele Masu-zalmen zich rationeel lijken te gedragen, hun acties hebben ironisch genoeg geleid tot de langdurige persistentie en grotere uitbreiding van zijn parasiet. Verder onderzoek naar de soort en andere relaties tussen gastheer en parasieten zou kunnen helpen bij het voorspellen van de verspreiding van ziekten bij wilde dieren, ' voegde Terui eraan toe.