Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Kunnen ziektedetecterende honden de dikhoornschapen in South Dakota helpen redden?

Een dikhoorn die na een test terug het park in gaat. Credit:Brady Neiles

In de zomer van 2021 was Badlands National Park de thuisbasis van een gezonde en groeiende populatie Rocky Mountain dikhoornschapen, met in totaal ongeveer 300 onder de drie kuddes. Toen kwam Paul Roghair, hoofdtechnicus biologische wetenschap voor het park, in augustus een dood schaap tegen. In september vond hij een dode ram. Roghair had een somber gevoel over wat er zou kunnen gebeuren.



"Ik dacht:'Oh nee, misschien hebben we een situatie'", zei Roghair.

Vroege tests brachten een worstcasescenario aan het licht:de schapen hadden een dodelijke longontsteking veroorzakende bacterie opgelopen – Mycoplasma ovipneumoniae – die begin jaren 2000 een kudde in Custer State Park bijna uitroeide.

Longontsteking verspreidde zich snel over de rest van de drie kuddes, en natuurbeschermers begonnen te merken dat dikhoorns regelmatig hoestten. Binnen drie maanden was 50% van de schapen met een radiohalsband dood.

"We vonden overal schapen", zegt Roghair, afgestudeerd aan de South Dakota State University in 2006 op het gebied van natuur- en visserijwetenschappen. "We zijn er veel kwijtgeraakt."

Drie jaar later, terwijl bijna 85% van de bevolking verloren is gegaan, zijn er nog steeds ongeveer 50 dikhoorns in het park aanwezig. Hoewel er geen vaccin of behandeling voor Mycoplasma ovipneumoniae bestaat, hebben onderzoekers van het Department of Natural Resource Management van de SDSU zich aangesloten bij een door de National Park Service gefinancierd project van het South Dakota Department of Game, Fish and Parks en de Oglala Sioux Parks and Recreation Authority om oplossingen vinden om het huidige probleem te vertragen en toekomstige uitbraken te voorkomen.

Tumultueuze geschiedenis in South Dakota

Vóór de Europese nederzetting kwamen Audubon's dikhoornschapen (Ovis canadensis auduboni) veel voor in de Badlands en Black Hills-regio's van South Dakota. Maar in 1887 waren de dikhoorns vrijwel uit de staat ‘geruimd’ en nu zijn de Audubons een uitgestorven ondersoort. Er wordt aangenomen dat ongereguleerde jacht en het grazen van gedomesticeerd vee de belangrijkste boosdoeners zijn in hun ondergang.

In 1922 verkreeg Peter Norbeck, de negende gouverneur van South Dakota en een Amerikaanse senator voor drie ambtstermijnen, acht Rocky Mountain-dikhoorns (Ovis canadensis canadensis) uit Alberta, Canada, die werden vrijgelaten in het Custer State Park. Dit was de eerste van vele pogingen tot verplaatsing en herbevolking van dikhoornschapen in South Dakota.

Hun tumultueuze geschiedenis werd gekenmerkt door perioden van groei en afsterven. Neem bijvoorbeeld de kudde van Norbeck. Het bloeide in Custer State Park tot in de jaren vijftig, toen de bevolking plotseling in verval raakte en uiteindelijk volledig verloren ging vanwege 'onbekende redenen'.

In 1964 ontving Badlands National Park zijn eerste kudde dikhoornschapen, toen 22 dikhoorns werden verplaatst vanuit Pike's Peak, Colorado. Het park kreeg in 2004 een tweede kudde uit Wheeler Peak, New Mexico.

Andere kuddes in de Black Hills hebben ook perioden van groei gekend, gevolgd door perioden van achteruitgang en, in sommige gevallen, een totaal bevolkingsverlies. Bijna al deze sterfgevallen kunnen worden toegeschreven aan ongelukken (meestal met voertuigen) of uitbraken van Mycoplasma ovipneumoniae binnen kuddes.

In de Verenigde Staten leven ongeveer 80.000 dikhoornschapen.

Lovara met een van haar werkhonden.  Credit:South Dakota State University

Huidige situatie

Dus wat gebeurde er bij deze laatste sterfte? Hoe raakten de dikhoorns besmet?

Volgens William Severud, assistent-professor bij SDSU's Department of Natural Resource Management, wordt vermoed dat een ram, of een groep jonge rammen, contact heeft gehad met een gedomesticeerde schapeneenheid ten noorden van het park.

"Wat er gebeurde, was dat een deel van de schapen het park verlieten en samenkwamen met gedomesticeerde schapen", zei Severud. "Daar kwamen ze waarschijnlijk met de ziekte in aanraking. Ze brachten de ziekte terug naar het park en gaven hem door aan de rest van de kudde. Veel van hen stierven regelrecht."

Gedomesticeerde schapen (en geiten) zijn dragers van Mycoplasma ovipneumoniae en lijken schijnbaar onaangetast door de bacterie. Maar voor wilde schapen is longontsteking een doodvonnis, waarbij de sterftecijfers voor geïnfecteerde dikhoorns tussen de 50% en 80% schommelen.

Voor dikhoorns die een infectie overleven, is de toekomst eenzaam. Uitbraken binnen een populatie veroorzaken vervolgens een lage rekrutering van lammeren, wat betekent dat kuddes moeite hebben met herbevolking.

"De overlevenden van de longontsteking ruimen de bacteriën op of worden er chronische dragers van", legt Severud uit. "De bacterie leeft nog steeds in hun neusholte. Als de lammetjes in de lente worden geboren, hebben ze enige immuniteit tegen de moedermelk, maar na ongeveer zes weken verdwijnt dat en gaan vrijwel alle lammetjes dood. Het elimineert dus niet alleen 50% van de kudde, het onderdrukt ook de voortplanting om te overleven."

Omdat er geen behandeling beschikbaar is, is een van de manieren waarop natuurbeheerders verdere sterfte voorkomen het testen van dieren in de kudde op de ziekte. Als uit een neusuitstrijkje een positieve test blijkt, wordt het dier nog twee keer opnieuw getest. Drie opeenvolgende positieve tests betekenen dat het dier chronische drager is en de bacterie uitscheidt, waardoor andere schapen besmet raken.

"Het verwijderen van dieren die positief testen is op dit moment een van de weinige manieren om dit te bestrijden", legt Severud uit.

Honden trainen

Sinds hij meedeed aan het herstelproject voor dikhoorns, hebben Severud en zijn afgestudeerde onderzoeksassistenten meerdere reizen naar de Badlands gemaakt om dikhoorns te testen en te labelen. Een van de huidige uitdagingen bij het testen zijn de kosten voor het vangen en in bedwang houden van de dieren, samen met de vertragingstijd voor het verkrijgen van testresultaten.

Het vangen van dikhoorns gebeurt via 'helikopternetschieten', waarbij gebruik wordt gemaakt van hoogopgeleide piloten en natuurbiologen om de dieren te vangen en in bedwang te houden voor tests. Nadat ze de neusholten van de dieren hebben afgenomen, verzenden ze de exemplaren naar een testfaciliteit in de staat Washington. Onder ideale omstandigheden zijn de resultaten binnen twee weken beschikbaar.

Stella, een andere hond van Lovara, in actie.  Credit:South Dakota State University

Dit vang- en testproces is de meest efficiënte methode om ziekten bij dikhoorns te testen en op te sporen; Onderzoekers zijn echter op zoek naar een efficiëntere manier om ziekten te testen en op te sporen.

Severud en een van zijn afgestudeerde assistenten, Michele Lovara, onderzoeken of getrainde honden het antwoord kunnen zijn. Eerder zijn honden gebruikt om een ​​verscheidenheid aan ziekten bij de mens op te sporen, waaronder kanker, en de onderzoekers denken dat ze op een vergelijkbare manier kunnen worden getraind om longontsteking bij dikhoorns op te sporen.

"Er zijn een paar verschillende manieren om longontsteking te testen en te detecteren," zei Severud. "We zijn geïnteresseerd in deze hondenmethode, omdat dat ons zou beletten ze uit te nemen en het DNA naar het laboratorium te sturen en op de resultaten te wachten."

Lovara, een masterstudent aan de SDSU, is betrokken bij 's werelds grootste natuurbeschermingshondenorganisatie, Working Dogs for Conservation. De afgelopen maanden heeft ze de honden, vooral asielhonden, getraind om bacteriën uit het uitstrijkje te detecteren.

"We kijken naar de neusuitstrijkjes, maar we kijken ook naar uitwerpselen, want als we naar uitwerpselen kunnen kijken, hoeven we de opnames helemaal niet te doen," zei Lovara. "We zouden dit volledig niet-invasief kunnen doen, en dat zou ideaal zijn."

Om hun idee te testen, trainden ze de honden eerst om bacteriën te detecteren via de uitwerpselen van tamme schapen. De honden voeren nauwkeurige detecties uit met een snelheid van 93%. Voor wilde uitwerpselen voeren ze nauwkeurige detecties uit met een percentage van 80%.

"In het laboratorium doen ze het behoorlijk goed bij de detectie, en volgend jaar hopen we de honden in het veld te testen", zei Lovara. "Deze zomer gaan we ze in het veld testen met de neusswabs."

Als de honden nauwkeurige detecties kunnen uitvoeren, kunnen natuurbeschermers geïnfecteerde dikhoorns op een veel efficiëntere en snellere manier uit de rest van de kudde verwijderen.

"Het probleem is dat sommige dieren de ziekte krijgen en dat het goed met ze gaat. We willen geen dier verwijderen dat de genetica heeft om over deze ziekte heen te komen", zei Lovara. "De vraag wordt:welke verwijder je?"

Oplossingen

Hoewel het verwijderen van besmette schapen uit de kudde een manier is om uitbraken te bestrijden, hoe kunnen ze überhaupt worden voorkomen?

De beste manier om de ziekte te bestrijden is het gescheiden houden van vee en wilde schapen”, aldus Severud.

Een ander samenwerkingsproject waarbij een van Severuds studenten betrokken is, is het begrijpen van de bewegingen van individuele dikhoorns en hele kuddes. Omdat een grote meerderheid van de schapen een halsband draagt, kunnen de onderzoekers hun bewegingen binnen en buiten het park volgen.

Eerder evalueerde een SDSU-student, Austin Wieseler, de bevolking in Badlands National Park voor zijn masterscriptie. Tijdens veldonderzoek in 2018 identificeerde Wieseler vijf binnenlandse geiten- en schapenpopulaties binnen een straal van 16 kilometer van de grenzen van het park.

“Aangezien de bevolking een hoge overlevings- en groeisnelheid blijft kennen, lijkt de blootstelling aan ziekten door contact met vee in de toekomst het grootste risico voor de bevolking te zijn”, schreef Wieseler profetisch in het voorjaar van 2021.

Wilde dieren zijn buitengewoon moeilijk in bedwang te houden en uiteindelijk vermengen de schapen zich met hun gedomesticeerde neven. Om een ​​soortgelijke situatie in de toekomst te voorkomen, vermoedt Lovara dat honden kunnen worden ingezet om de groepen gescheiden te houden.

"Kunnen we veehoedershonden gebruiken om de verspreiding van de ziekte te voorkomen?" zei Lovara. "Dat is de preventieve maatregel waar we ook aan hebben gewerkt."

Het probleem is dat honden die veehoeders zijn hun schapen vaak alleen beschermen tegen roofdieren, en volgens binnenlandse producenten in het gebied zien honden dikhoorns momenteel niet als roofdieren en laten ze zich vermengen met de andere schapen. Anekdotisch bewijs heeft echter aangetoond dat als producenten dikhoorns wegjagen van hun kuddes, waakhonden het gedrag van hun eigenaar zullen nabootsen.

"We denken dat het een vrij gemakkelijke trainingsoplossing zou kunnen zijn", zei Lovara.

Toekomstperspectief

Hoewel de situatie in Badlands National Park somber is, is er volgens Roghair ruimte voor optimisme. Er testen minder dikhoorns positief, wat betekent dat de uitbraak begint af te nemen.

"We moeten de ziekte uit de kuddes verwijderen, wat zal helpen bij de rekrutering van lammeren", zei Roghair. "Dan kunnen we terug naar een groeiende en gezonde bevolking."

De Badlands zijn ook een ideaal leefgebied voor dikhoorns, aangezien de bevolking vóór de uitbraak gezond en welvarend was. Roghair gelooft dat ze weer kunnen gedijen zodra ze weer een ziektevrije bevolking hebben.

'We zijn nog niet uit het bos,' zei Roghair. "Maar we maken stappen in de goede richting."

Aangeboden door South Dakota State University




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Een omkeerbare hoofdschakelaar ontdekken voor ontwikkeling
  2. De vergrendelde bibliotheek:Tendinose zorgt ervoor dat cellen hun DNA verkeerd ordenen
  3. EU stemt ermee in om in 2018 meer vis op een duurzame manier te vangen
  4. Wat is vogelgriep, de ziekte die de virale TikTok-emu Emmanuel treft?
  5. Voors en tegens van Forensic Science
  6. Wat is het belang van nucleïnezuren?
  7. Archeologie en ecologie geven samen een vollediger beeld van vroegere relaties tussen mens en natuur
  8. Wat is een tetrad in de microbiologie?
  9. Kleine rode dieren schieten in het donker onder het ijs van een bevroren meer in Quebec

Wetenschap