معلومة

كيف تنجو الخفافيش من فيروساتها التاجية؟

كيف تنجو الخفافيش من فيروساتها التاجية؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

كيف تنجو الخفافيش من فيروسات كورونا الخاصة بها (دون أن تظهر عليها أي أعراض)؟

أو بشكل عام ، كيف يمكن للفيروسات الاستمرار في التكاثر داخل ناقلات صحية دون إحداث أي تأثير ممرض؟

هل فيروسات كورونا قادرة على تكرار نفسها دون الإضرار بالخفافيش ، أو ربما تكون هذه الفيروسات كامنة مثل فيروسات الهربس في البشر؟


سؤال ذو صلة: لماذا تعتبر الخفافيش مصدر أوبئة خطيرة لفيروس كورونا؟


من الشائع أن يتحمل المضيف المستودع لفيروس حيواني المنشأ هذا الفيروس. يبدو أن فيروس كورونا المسبب لمتلازمة الشرق الأوسط التنفسية يسبب مرضًا خفيفًا أو لا يسبب أي مرض في الجمال العربي (المصدر) ، لكنه يقتل حوالي 35 ٪ من البشر المؤكد إصابته. (CDC) يبدو أن فيروس Sin Nombre hantavirus خفيف في فئران الغزلان التي قامت بنشره ، على الرغم من معدل الوفيات بنسبة 36 ٪ عند البشر. (مصدر) البعوض ناقل فعال لفيروسات الفلافيف مثل حمى الضنك وزيكا جزئيًا لأن لديهم تكيفات نفتقر إليها والتي تحميهم من الفيروس. (مصدر) أيضًا ، تستضيف المجتمعات البشرية عدة فيروسات: حوالي 90٪ من الأشخاص مصابون بعدوى فيروس الهربس (مصدر) مع وجود أعداد مماثلة للفيروسات التورامية. (مصدر) قلة قليلة من هؤلاء المصابين تظهر عليهم الأعراض.
يظهر الانتشار الواسع لهذه العدوى عديمة الأعراض أن الفيروس ناجح عندما يمكن أن يتكاثر بينما يظل المضيف بصحة جيدة. بشكل عام ، يقتل تكاثر الفيروس الخلايا ، وعندما تموت الخلايا أسرع من قدرة المضيف على استبدالها ، فإن هذا يسبب أعراضًا تصل إلى الموت وتشمل الموت. يقوم الجهاز المناعي للمضيف بقمع نشاط الفيروس ، وسيتم القضاء على الفيروس الذي لا يمكنه تطوير طرق لتجنب قمع المناعة. ولكن إذا أصبح الفيروس جيدًا في تجنب الجهاز المناعي ، فسيقتل المضيف ، وهو أمر ضار بالفيروس. لذلك يميل كل من المضيف والفيروس إلى التطور إلى النقطة التي يفوز فيها الجهاز المناعي أكثر ، ولكن ليس في كل الأوقات. هناك الكثير منها ، لكنني سأتوقف هنا.

في الختام ، لا نحتاج حقًا إلى البحث عن خصائص خاصة للخفافيش لشرح تحملها لفيروسات كورونا ، على الرغم من أنه ، كما يشير يورك ، هناك أسباب لتوقع أن الخفافيش قد تكون أكثر مقاومة.


لقد تم اقتراح مبدئيًا أن الخفافيش غالبًا ما تكون قادرة بشكل غير عادي على تحمل العدوى طويلة المدى بمجموعة واسعة من الفيروسات (على الرغم من أن هذا لم يثبت رسميًا أنه صحيح). سبب محدد لهذه الظاهرة (المحتملة) غير معروف ، ولكن تم طرح العديد من التفسيرات المحتملة. من المحتمل أنه إذا كان هذا صحيحًا ، فلا يوجد سبب واحد بل مجموعة من الأسباب المتعددة التي يجب جمعها معًا.

تتمتع الخفافيش بمجموعة من خصائص تاريخ الحياة الفريدة التي لا تسمح لها فقط بأن تكون مستودعات جيدة للفيروسات شديدة العدوى في الأنواع الأخرى ، ولكن يبدو أيضًا أنها شكلت نظامها المناعي. على الرغم من أن الأبحاث حول مناعة الخفافيش المضادة للفيروسات قد ركزت على عدد قليل فقط من الأنواع حتى الآن ، على المستوى الجينومي ، فإن اختيار الجينات يتركز على الجهاز المناعي الفطري عبر كلا الفئتين الفرعيتين للخفافيش. ومع ذلك ، في حين أن هذه الدراسات قدمت مصدرًا غنيًا للفرضيات ، إلا أن الغالبية لا تزال قيد الاختبار على المستوى الوظيفي ولا تزال العديد من الأسئلة التي لا يمكن الإجابة عليها من دراسات الجينوم المقارنة. أظهرت الدراسات التجريبية حتى الآن بعض الاختلافات الوظيفية بين أنواع الخفافيش ، مع الموضوع المشترك الناشئ الذي يبدو أن الاستجابة الشاملة لمضادات الفيروسات تتقارب مع صورة التهابية أقل ، مع تنظيم صارم للسيتوكين ومفتاح الاستجابة الالتهابية لإزالة العدوى الفيروسية دون النتائج المرضية عادة ما يرتبط بالعدوى.

- الذهاب إلى الخفافيش لدراسات تحمل الأمراض


قد تنجو شياطين تسمانيا من وباءها

الشيطان التيسماني. الائتمان: أليسيا كارتر

وسط أزمة COVID-19 العالمية ، هناك بعض الأخبار الجيدة حول وباء الحياة البرية - والتي قد تساعد العلماء أيضًا على فهم كيفية تطور الأمراض الناشئة الأخرى بشكل أفضل.

وجد الباحثون دليلًا قويًا على أن السرطان القابل للانتقال الذي قضى على تجمعات شيطان تسمانيا لن يؤدي على الأرجح إلى هلاكهم.

ولأول مرة ، استخدم فريق بحثي بقيادة عالم الأحياء أندرو ستورفر ، عالم الأحياء بجامعة ولاية واشنطن ، أدوات جينومية للديناميكا السنية ، تُستخدم عادةً لتتبع الفيروسات ، مثل الإنفلونزا و SARS-CoV-2 ، لتتبع مرض ورم الوجه الشيطاني التسماني. لقد فتح النهج الذي ابتكروه الباب للتطبيق على مسببات الأمراض المعقدة وراثيًا.

الدراسة المنشورة في المجلة علم في 10 كانون الأول (ديسمبر) ، أشار إلى أن وباء الشياطين يتحول من مرض ناشئ إلى مرض متوطن - بمعنى أن انتشار المرض يتباطأ لدرجة أن كل شيطان مصاب يصيب حيوانًا إضافيًا واحدًا أو أقل.

قال ستورفر: "إنها أنباء طيبة متفائلة بحذر". "أعتقد أننا سنشهد استمرار بقاء الشياطين بأعداد وكثافة أقل من أحجام السكان الأصلية ، لكن الانقراض يبدو غير مرجح حقًا على الرغم من أنه تم التنبؤ به قبل عقد من الزمن."

قتال في جثة شيطان تسمانيا. الائتمان: رودريجو حميد

منذ أن تم تحديده لأول مرة في عام 1996 ، أدى مرض ورم الوجه الشيطاني التسماني إلى خفض عدد سكان الجرابيات الأيقونية بنسبة 80٪. تنشر الشياطين العدوى عندما يتشاجرون ويعضون بعضهم البعض على الوجه. لا يزال المرض قاتلاً إلى حد كبير لشياطين تسمانيا الذين يصابون به ، لكن يبدو أنه وصل إلى حالة توازن ، وفقًا لهذه الدراسة التي تؤكد الأدلة من الدراسات الميدانية السابقة. يقول المؤلفون إن هذا الدليل الجديد يعني أنه يجب على المديرين إعادة النظر في ممارسة إطلاق سراح الشياطين المرباة في الأسر.

قال ستورفر: "الإدارة الفعالة قد لا تكون ضرورية ويمكن أن تكون ضارة بالفعل". "يبدو أن مجموعات الشياطين تتطور بشكل طبيعي لتحمل السرطان وربما حتى تقاومه. من خلال تقديم مجموعة كاملة من الأفراد الساذجين وراثيًا ، يمكنهم التكاثر مع الأفراد المتوحشين ، ويخلطون في الأساس مجموعة الجينات ويجعلونها أقل تكيفًا . "

يمكن للأفراد الساذجين والمربّين في الأسر أن يزيدوا أيضًا من انتقال المرض بين مجموعات مختلفة من الشياطين.

شيطان تسمانيا يجري. الائتمان: أليسيا كارتر

اعتمد الباحثون على الدراسات الميدانية والنمذجة لمحاولة فهم انتشار مرض ورم الوجه في تسمانيا الشيطان ، ولكن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام الديناميكا السنية بنجاح لتتبع السرطان القابل للانتقال.

تستخدم ديناميكا الحياة التسلسل الجيني للتحقيق في العلاقات التطورية بين سلالات الممرض لفهم وتوقع كيفية انتشار المرض عبر السكان. تم استخدام هذه الطريقة لتتبع انتشار الفيروسات ، بما في ذلك الإنفلونزا و SARS-CoV-2 ، والتي تتراكم الطفرات في جينوماتها بمعدل سريع نسبيًا.

ومع ذلك ، فإن مرض ورم الوجه الشيطاني التسماني أكثر تعقيدًا وراثيًا من الفيروس. نظرًا لأن المرض هو نوع من السرطان ، مشتق من خلايا الحيوانات نفسها ، فإن الجينات التي يجب تتبعها هي في الأساس جينات شياطين تسمانيا ، والتي يوجد منها الآلاف أكثر من تلك الخاصة بممرض فيروسي نموذجي.

في هذه الدراسة ، فحص الباحثون أكثر من 11000 جين من عينات الورم للعثور على الجينات التي تغيرت بطريقة "تشبه الساعة" ، مما يدل على الطفرات التي كانت تتراكم بسرعة. ثم حددوا 28 جينًا يمثلون أكثر من 430.000 زوج قاعدي ، وهي الوحدات الأساسية للحمض النووي.

وبالمقارنة ، فإن جينوم SARS-CoV-2 ، الفيروس المسبب لـ COVID-19 ، يحتوي على 29000 زوج أساسي.

استغرق الاختراق في استخدام هذه الطريقة شهورًا من العمل الحسابي المضطرب ، والذي ينسبه ستورفر إلى طالب الدكتوراه ، أوستن باتون ، الحاصل على درجة الدكتوراه من جامعة ولاية واشنطن مؤخرًا. خريج وهو الآن زميل ما بعد الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي.

قال باتون: "أحد أكثر التطورات إثارة التي تعرضها هذه الدراسة هو فرصة تطبيق هذه الأنواع من الأساليب على أي مُمْرِض تقريبًا". "إنه يفتح الباب أمام استخدام نوع الأساليب التي ثبت أنها مهمة جدًا في دراسة الفيروسات لمجموعة جديدة كاملة من مسببات الأمراض التي تؤثر على البشر وكذلك الحياة البرية."


هل يستطيع العلماء مساعدة الحشرات على النجاة من جاذبيتها القاتلة للضوء في الليل؟

كل صيف ، على الجسور في جميع أنحاء العالم ، تحدث مذابح ذبابة مايو. أولاً ، يدفع الطقس الدافئ إلى تحول يرقات الحشرات المائية. في غضون ساعات ، تخرج الحشرات البالغة قصيرة العمر من الجداول والأنهار والبحيرات ، متلهفة للتزاوج ووضع البيض بالملايين.

لكن الجسور المضاءة بالضوء الاصطناعي يمكن أن تجذب البالغين الذين ظهروا حديثًا بعيدًا عن الماء إلى موت لا طائل منه قبل التكاثر. آخرون ، ينخدعهم بريق الرصيف العاكسة ، يسقطون بيضهم على طريق الجسر بدلاً من الماء. نظرًا لأن الذبابة تتحكم في نمو الطحالب وهي غذاء للأسماك ، فإن مصير هذه الحشرات المتواضعة قد يتردد صداها عبر النظم البيئية ، كما يقول Ádám Egri ، الفيزيائي البيولوجي في مركز البحوث البيئية في بودابست ، المجر ، والذي يعمل على إنقاذ ذباب مايو المهددة بالانقراض هناك. .

ذبابة Mayflies ليست وحدها في جاذبيتها القاتلة لما يشير إليه الباحثون باسم ALAN: الضوء الاصطناعي في الليل. تقول ستيفاني فاز ، عالمة الحشرات في الحرم الجامعي الرئيسي للجامعة الفيدرالية في ريو دي جانيرو ، إن الدراسات من جميع أنحاء العالم تكتشف آثارًا مقلقة على تزاوج الحشرات ووفرتها. في العام الماضي ، نشر الباحثون أولى الدراسات التجريبية والإقليمية للمشكلة ، وفي مارس ، الحفاظ على الحشرات والتنوع كرس عددًا خاصًا للموضوع.

يعتقد بعض الباحثين أن الليالي الأكثر إشراقًا قد تكون عاملاً في انخفاض أعداد الحشرات التي تم توثيقها مؤخرًا ، كما يقول ستيفن فيرجسون ، عالم البيئة الفسيولوجية في كلية ووستر. مع انخفاض أعداد الحشرات بنسبة 80٪ في بعض الأماكن و 40٪ من أنواع الحشرات على وشك الانقراض وفقًا لبعض التقديرات ، "بدأ بعض الباحثين في إحداث المزيد من الضجيج حول" نهاية العالم للحشرات "، كما يقول فيرجسون. "آلان هو بالتأكيد أحد الدوافع."

حتى عندما بدأوا في دق ناقوس الخطر ، يشير العلماء إلى حلول بسيطة. إيجري ، على سبيل المثال ، وجد أن تركيب الأضواء الساطعة منخفضة على جوانب الجسور يبقي الذباب على مقربة من الماء. لكن الباحثين "لا يزالون في بداية قصة الإضاءة الاصطناعية العالمية والصديقة للبيئة" ، على حد قوله.

يقول فيرغسون إن العديد من الحشرات والحيوانات الأخرى تنجذب إلى الضوء لأنها تعتمد على القمر أو الشمس في الملاحة. ويتزايد الضوء في الليل بمعدل 2٪ إلى 6٪ وما يصل إلى 40٪ سنويًا في الأماكن النائية ، وفقًا للباحث في ALAN فرانز هولكر في معهد لايبنيز لبيئة المياه العذبة والمصايد الداخلية ، الذي حسب هذا التقدير باستخدام الأقمار الصناعية ، استخدام الطاقة والبيانات الأخرى. تستخدم المدن المزيد من الثنائيات الباعثة للضوء ، والتي يظهر ضوءها الأزرق أكثر إشراقًا من التوهج الأصفر لأضواء الشوارع بخار الصوديوم.

حتى المناطق المظلمة لم تعد مظلمة للغاية. يقول فاز: "المناطق المحمية ليست قادرة على عزل شدة الضوء هذه كما كنا نعتقد". في الليالي الخالية من القمر ، يتجاوز توهج السماء الاصطناعي الآن الضوء المشترك للنجوم والمصادر الطبيعية الأخرى على 22٪ من إجمالي اليابسة في العالم ، مع تأثر البقع الساخنة للتنوع البيولوجي بشكل غير متناسب ، بريت سيمور ، عالم البيئة السلوكي في جامعة واشنطن في سانت لويس ، وزملاؤه يكتبون في مكتبة SSRN الإلكترونية لما قبل الطباعة.

نظرًا للعديد من العوامل الأخرى التي تؤذي الحشرات أيضًا ، مثل تدهور الموائل وتغير المناخ ، فإن ربط الضوء بانخفاض الأنواع يمثل تحديًا. يقول هولكر: "إنه مجال غير مكتمل للغاية". لكن الدراسات المتفرقة تشير إلى أن التأثير قد يكون قوياً. وقد قدر هو وآخرون أن 9 ملايين مصباح شوارع في ألمانيا تجذب حوالي مليار حشرة كل ليلة ، يموت الكثير منها أو تقتلها الخفافيش والحيوانات المفترسة الأخرى. قدر الباحثون أن ما لا يقل عن ثلث الحشرات التي تحوم حول الأضواء الاصطناعية تموت من الإرهاق أو تأكلها الحيوانات المفترسة.

في حديقة غراند تيتون الوطنية ، يجذب نظام جديد من الأضواء المحمرّة الخافتة عددًا أقل من الحشرات - ويسمح للزوار برؤية النجوم.

تؤكد إحدى الدراسات الحديثة على حجم التأثير. في ليلة 27 يوليو / تموز 2019 ، اجتذب توهج أضواء لاس فيغاس أعدادًا هائلة من الجنادب المهاجرة إلى الهواء فوق المدينة ، وفقًا لورقة نُشرت في 31 مارس / آذار في رسائل علم الأحياء. كانت سحب الجنادب مرئية على رادار الطقس من خلال تقدير أعداد الحشرات التي شوهدت على الرادار قبل وأثناء وبعد السرب ، حسبت Elske Tielens ، عالمة البيئة في جامعة أوكلاهوما ، أوكلاهوما سيتي ، وزملاؤها أنه في ذروته ، وزن السرب 30.2 طن ويحتوي على 48 مليون جندب.

يقول تيلينس: "كان هناك عدد من الجنادب في الهواء في تلك الليلة المنفردة من شهر يوليو أكثر من عدد زوار لاس فيغاس من البشر خلال عام كامل". ويضيف فيرجسون: "ربما يحدث هذا على نطاقات أصغر في العديد من الأماكن ، ومع العديد من الحشرات".

في هولندا ، يقوم اتحاد من الجامعات والمنظمات غير الربحية والصناعة والحكومة باستكشاف تأثيرات الضوء على النظم البيئية المحلية من خلال مشروع Light on Nature. أقامت تجارب طويلة المدى في سبع مجموعات من المؤامرات في المناطق المظلمة. أضاء الباحثون بعض قطع الأرض بأضواء مختلفة الألوان وراقبوا مجتمعات الخفافيش والحشرات. بين عامي 2012 و 2016 ، ظلت أعداد الفراشات ثابتة في المناطق المظلمة ولكنها انخفضت بنسبة 14 ٪ في المناطق المضاءة ، وفقًا لما ذكره روي فان جرونسفين ، عالم الحشرات في Dutch Butterfly Conservation وزملاؤه في يونيو 2020 في علم الأحياء الحالي.

يقول دوغلاس بويز ، عالم الحشرات في مركز المملكة المتحدة للبيئة والهيدرولوجيا في والينجفورد: "تمثل هذه الدراسة الدليل التجريبي الوحيد المنشور حتى الآن" حول التأثيرات طويلة المدى لـ ALAN. ويضيف سيمور: "خلاصة القول هي أن العث تتعرض للقصف بظروف ليلية غير طبيعية لا تتكيف معها أجهزتها الحسية".

أجريت معظم الأبحاث حول الضوء الاصطناعي حتى الآن في المناخات المعتدلة. لكن دراسات النمذجة التي أجراها فاز تشير إلى أن التلوث الضوئي هو سبب محتمل لانخفاض تنوع حشرات اليراع في الغابة الأطلسية في البرازيل. ووثقت جيسيكا ديشمان ، عالمة البيئة التطبيقية في معهد سميثسونيان لبيولوجيا الحفظ ، ما يحدث عندما تم تشغيل المصابيح الكهربائية لأول مرة في غابة استوائية نائية في بيرو. وتقول: "لقد شاهدت بنفسي السحب العاصفة الضخمة حقًا من الحشرات التي تنجذب إلى الأضواء عند تركيبها لأول مرة ، ومن الصعب نسيان هذا المشهد". تموت معظم الحشرات ، وخاصة النمل والذباب الطائر ، من الإرهاق أو تؤكل.

إنها قلقة من أن الرسوم الليلية ستحد من التلقيح وخدمات النظام البيئي الأخرى التي تقدمها هذه الأنواع. لذا ، مثل المزيد والمزيد من باحثي ALAN ، تبحث عن حلول. أقام فريقها قطعًا تجريبية في الغابة مضاءة بأضواء مختلفة الألوان واكتشفوا أن الأضواء الكهرمانية تجتذب حشرات أقل بنسبة 60٪ من الضوء الأبيض.

ولكن ما هو جيد بالنسبة لبعض الحشرات الطائرة قد يكون سيئًا للآخرين ، كما وصف طالب الدراسات العليا بجامعة تافتس أفالون أوينز في كانون الثاني (يناير) في اجتماع افتراضي لجمعية البيولوجيا التكاملية والمقارنة. قام أوينز بتقييم كيفية تفاعل اليراعات والحشرات الطائرة الأخرى مع الضوء الأحمر والأزرق والعنبر في Kellettville ، بنسلفانيا ، وهي منطقة ريفية بها القليل من التلوث الضوئي والعديد من فوتينوس كارولينوس اليراعات التي تستضيف المدينة مهرجان سنوي لليراعة. عند ملاحظة اليراعات في البرية ، "وجدت أن الضوء الأحمر هو الأفضل ، والعنبر هو" الأسوأ "للتدخل في الخطوبة" ، كما تقول.

في المختبر ، وجدت أنه في ضوء الكهرمان ، "تصبح الإناث مظلمة تمامًا تقريبًا" ، مما لا يترك للذكور أي طريقة للعثور عليها ، كما ذكرت هي وزملاؤها في العدد الخاص.

قام إيجري وزملاؤه أيضًا باختبار تأثير اللون ، ومنارات معلقة بألوان مختلفة منخفضة على الجسر ، ثم قاموا بالتصوير الفوتوغرافي وإحصاء الذباب. كانت الأضواء الزرقاء أكثر سطوعًا من أضواء الطريق المصفرة ، مما أدى إلى إبقاء المزيد من الحشرات بالقرب من الماء. على مدار نبعين الآن ، أضاءت المنارات الزرقاء المثبتة على جسر Tahitótfalu في شمال المجر لمدة 3 ساعات بعد غروب الشمس ، بينما كانت الأضواء على الطريق خافتة. يقول إيجري إن هذا يبدو ناجحًا. "لم يغادر أي ذباب من النهر."

في مكان آخر ، يتم اختبار الأضواء الحمراء الباهتة ، بما في ذلك في مركز الزوار في حديقة غراند تيتون الوطنية. لكن إيجري يقول إن جهوده والآخرين "لا يزالون قليلاً للغاية". يوافق دايشمان على أن هناك حاجة لمزيد من الإجراءات الطموحة. من أجل الحشرات والنظم البيئية ، "من الضروري للغاية ضمان بقاء مناطق كبيرة من كوكبنا مظلمة إلى الأبد."


موناكا ، بنسلفانيا - الخفافيش متقدة بشأن عقاراتهم.

يقع مكان سكنهم المثالي على بعد 15-20 قدمًا من الأرض ، في ضوء الشمس المباشر لمدة ثماني ساعات في اليوم ، بالقرب من الماء ، وبعيدًا عن الحيوانات المفترسة والضوء الاصطناعي.

لذلك عندما تعاون طلاب علم الأحياء في كاساندرا ميلر بتروورث وستيفاني كاباركاس بتروسكي وطلاب الهندسة في جيم هندريكسون وشيري كراتساس للبحث ، وتصميم وبناء منازل الخفافيش للفصل الربيع الماضي ، وجدوا فقط موقعين فقط في حرم جامعة ولاية بنسلفانيا بيفر كانا مناسبين تمامًا. - بالقرب من ملعب الكرة اللينة وبالقرب من البركة - وأقيمت منازل تقليدية هناك في يوم الأرض.

أربعة منازل أخرى للخفافيش - جميع التصاميم الحديثة لطلاب الهندسة - لم تعد معلقة حتى الآن. بفضل جهود Kratsas ، وافقت Cranberry Township على وضع منازل الخفافيش المتبقية في جميع أنحاء نظام حدائقها هذا الصيف.

يشعر ميلر بتروورث بسعادة غامرة ، لأن المزيد من بيوت الخفافيش يمكن أن يساوي عددًا أكبر من الخفافيش ، والمزيد من الخفافيش يعني بالتأكيد بيئة أفضل توازنًا.

قالت ميلر بتروورث: "أنا أحب الخفافيش". "الخفافيش هي شغفي."

أفضل صديق للمزارع

في الثقافة الشعبية ، تعتبر الخفافيش أشياء مجنحة قبيحة تظهر في عيد الهالوين ويمكن أن تتحول على الفور إلى مصاصي دماء يشربون الدم. في الواقع ، إنها مخلوقات صغيرة مفيدة تخرج في ليالي الصيف لتلتهم كل الحشرات المزعجة التي لا نريدها في ساحاتنا أو في محاصيلنا.

في الواقع ، يمكن أن تأكل الخفافيش وزن أجسامها من الحشرات في ليلة واحدة ، وتقدر إحدى الدراسات أن توفر للمزارعين 23 مليار دولار سنويًا في مبيدات الآفات. وهذا هو السبب في أن انتشار متلازمة الأنف الأبيض - المرض الذي أودى بحياة أكثر من 7 ملايين خفاش منذ عام 2006 - أمر مرعب للغاية.

كانت الخفافيش البنية الصغيرة ، من النوع الذي يسكن المنطقة والتي درسها ميلر بتروورث ، هي الأكثر تضررًا بشكل خاص. في بعض الكهوف ، وصل معدل الوفيات إلى 90٪.

هذا ما يحدث: في الشتاء ، تبحث الخفافيش البنية الصغيرة عن كهوف باردة وجافة حيث يمكنها خفض درجة حرارة أجسامها لموسم من السبات.

لسوء الحظ ، فإن الفطريات التي تسبب متلازمة الأنف الأبيض تحبها أيضًا باردة وجافة ، وتستفيد من حالة الضعف لدى الخفافيش ، حيث تصيب الأجنحة وتتسبب في استيقاظها عدة مرات من سباتها. في كل مرة يستيقظون فيها ، يستهلكون احتياطيات قيمة من الدهون.

قالت ميلر بتروورث: "في النهاية ، يموتون من الجوع والجفاف."

يبدو أن تلك الخفافيش التي تمكنت من البقاء على قيد الحياة في فصل الشتاء لديها بعض المناعة ضد المرض ، لكن الوضع لا يزال مترديًا لأنهم غالبًا ما يحتاجون أولاً إلى إعادة رعايتهم إلى صحتهم.

قالت ميلر بتروورث: "ليس من العملي فعل ذلك بمئات الآلاف من الخفافيش".

وأولئك الذين بقوا على قيد الحياة سيواجهون صعوبة في إعادة توطين الأنواع. تلد الخفافيش جروًا واحدًا فقط في الصيف ، ولا يعيش العديد من الجراء عامهم الأول.

تداعيات كل هذا ، بدون إجابة لمتلازمة الأنف الأبيض ، يمكن أن تنقرض الخفافيش البنية الصغيرة في غضون 15 إلى 20 عامًا القادمة.

فهل ستساعد ستة منازل للخفافيش في مقاطعتين حقًا في إنقاذ الأنواع؟

توفر المنازل أماكن آمنة لخفافيش الإناث لتعيش فيها مع صغارها الهشة. وفعل تخطيط وبناء المنازل قدم للطلاب عرضًا عن قرب للأهمية البيئية للخفافيش. كلما زاد عدد الأشخاص الذين يفهمون هذه الأهمية ، كانت الفرصة أفضل لعلماء مثل ميلر بتروورث لمساعدة السكان.

لكن أولاً ، سيتعين على الخفافيش الإقامة في المنازل. في الصيف الماضي ، ظل كلا المنزلين في الحرم الجامعي فارغين ، لكن ميلر-بتروورث لا يزال متفائلاً. غالبًا ما تستغرق الخفافيش عامًا أو عامين لاتخاذ قرار بشأن العقار المناسب. (تذكر ، أنها صعبة.)

وإذا أتت الخفافيش إلى Penn State Beaver ، فسيبدأ Miller-Butterworth العمل على الفور في مشروع آخر: كاميرات الخفافيش.

قالت: "حلمي هو أن يكون لديّ كاميرا مضرب على الموقع".

لقراءة المقالات التي نشرها ميلر بتروورث عن الخفافيش البنية الصغيرة ، انقر هنا وهنا.


الجين الواقي من الشمس

أ دراسة حديثة في المجلة eLife وجد أن بعض الأسماك والطيور والبرمائيات والزواحف لديها الجينات لإنتاج الجادوسول ، وهو مركب يمكن أن يعمل بمثابة واقي من الشمس.

"يمتص Gadusol الأشعة فوق البنفسجية ، على وجه الخصوص UVB [الأشعة فوق البنفسجية ب]ويتبددها كحرارة " طيفو محمود، أستاذ الكيمياء الطبية في جامعة ولاية أوريغون ، عبر البريد الإلكتروني.

قد يساعد الجادوسول الذي ينتجه الزرد ، وهو نوع مختبري تمت دراسته جيدًا ، العلماء على إنشاء واقٍ أفضل من الشمس للناس. (انظر أيضا "هل الجسيمات الصغيرة الواقية من الشمس تضر بالحياة في المحيطات بطرق كبيرة؟")

من خلال نقل جينات أسماك الزرد إلى الخميرة في المختبر ، تمكن الباحثون من اختبار نشاط الجادوسول كواقي من أشعة الشمس وإثبات أنه يمكن إنتاجه تجاريًا.

لذا ، هل يمكنني فقط فرك سمكة الزرد على وجهي في المرة القادمة التي أنسى فيها واقٍ من الشمس؟

يقول محمود إنه غير عملي إلى حد ما ، لكن بيض سمك القد وقنفذ البحر - مكونات السوشي الشائعة - يمكن أن يحتوي على مادة كيميائية ماصة للإشعاع.

لذلك "ربما تكون قد استهلكت الجادوسول دون أن تعرف ذلك" ، كما يقول.

هذا لا يعني أنه سيكون بمثابة واقٍ من الشمس بداخلك ، ولكن في الوقت الحالي ، اتبع نصيحة الخبراء للوقاية من أشعة الشمس.


قد تنجو شياطين تسمانيا من وباءهم الخاص

(CN) - على مدى العقد الماضي ، بدا أن سرطان الوجه المعدي سيؤدي إلى انقراض شيطان تسمانيا ، لكن الأبحاث الجديدة تشير إلى خلاف ذلك.

يشير تحليل جيني غير مسبوق لمرض ورم الشيطان القاتل في الوجه ، والذي نُشر في دورية ساينس يوم الأربعاء ، إلى أن الجرابيات تتطور بشكل متزامن مع المرض ، بل تشير إلى احتمال بقائها على قيد الحياة حتى القرن المقبل.

قال أندرو ستورفر ، مؤلف الدراسة وأستاذ علم الأحياء بجامعة ولاية واشنطن: "بشكل جماعي ، يوجد لدى مجموعتنا عدد من الدراسات التي أظهرت أن الشياطين تتطور استجابةً للمرض ويبدو أن المرض ينتقل نحو أحد مسببات الأمراض المتوطنة". قال ستورفر ، الخبير في تطور العوامل الممرضة للمضيف ، إنه أصبح مهتمًا بمرض الشيطان التسماني عن طريق الصدفة أثناء إجازة في أستراليا.

تم اكتشاف مرض ورم وجه الشيطان في عام 1996 ، وهو سرطان معدي ينتقل بين شياطين تسمانيا من خلال العض الاجتماعي. إنها قاتلة بنسبة 100٪ ، وتقتل العوائل في غضون 6 إلى 12 شهرًا. منذ ظهور المرض قبل 25 عامًا ، قضى على سكان الشياطين بنسبة 90 ٪. توقع معظمهم أن يتسبب السرطان في دفع الثدييات النادرة إلى الانقراض.

بدلاً من ذلك ، يكشف تحليل 11359 جينًا من 51 عينة ورم تم جمعها بين عامي 2003 و 2018 عن صورة معقدة للتطور المشترك والتكيف. ساعدت ديناميكا الحياة - دراسة كيفية تشكيل الجهاز المناعي وتطور الأمراض - العلماء أيضًا على فهم الأنساب الجينية لفيروس إيبولا وفيروس كورونا الجديد SARS-CoV-2 ، الذي يسبب Covid-19. حتى الآن ، اقتصرت ديناميكا الحياة على دراسة الفيروسات البسيطة.

قال ستورفر: "كان أحد التحديات التي واجهتنا هو فحص أكثر من 11000 جينًا للتطور في نمط يشبه الساعة أو منتظم ، مما يساعدنا على إنشاء شجرة تطورية يمكننا استخدامها بعد ذلك لتقدير المعلمات مثل النمو في السكان ومعدل الانتقال بمرور الوقت" . "استغرق الأمر عدة أشهر للقيام بذلك ، ولكن الخبر السار هو أنه يمكن لأي شخص الآن استخدام هذا النهج ، من الناحية النظرية ، للنظر في مسببات الأمراض ذات الجينوم الأكبر مثل البكتيريا والفطريات."

كشف هذا التحليل عن 28 طفرة جينية تتبع نمطًا يشبه الساعة ، مما سمح للباحثين بتأريخ نشأة المرض بين عامي 1977 و 1987. بالإضافة إلى تحديد نسختين مختلفتين من المرض ، وجد الباحثون أن السلالتين تنتشران بشكل متساوٍ وسريع في جميع أنحاء نطاق الشياطين.

الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو أن هذه الدراسة تقدم دليلاً على أنه بدلاً من موت شياطين تسمانيا ، أصبح المرض مستوطناً في حياتهم. يبدو أن معدل الإصابة يتناقص ، من كل حيوان مصاب ينشر المرض إلى 3.5 آخرين إلى معدل إصابة 1: 1.

هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتأكيد كيفية تكيف الشياطين مع المرض ، ولكن تسود نظريتان: التكيف المناعي ، أي أن الشياطين أصبحت أفضل في محاربة المرض ، والسلوك.

في الواقع ، يشير بحث من نفس المختبر نُشر في Proceedings of the Royal Society B يوم الثلاثاء إلى أن الشياطين المرضى قد بدأوا في عزل أنفسهم ، وبالتالي الحد من انتشار المرض.

قال ستورفر بتفاؤل حذر: "تُظهر النماذج البيئية أنه في ظل معظم السيناريوهات ، يجب أن يعيش الشيطان ما لا يقل عن 50 إلى 100 عام". "يشير هذا إلى أنه ربما تكون أفضل استراتيجية إدارية هي في الواقع ترك التطور يأخذ مجراه في البرية."


داخل المختبر الصيني يستعد لدراسة أخطر مسببات الأمراض في العالم

يعد أقصى قدر من الأمن البيولوجي جزءًا من خطة لبناء شبكة من مرافق BSL-4 في جميع أنحاء الصين.

مختبر في ووهان على وشك الحصول على تصريح للعمل مع أخطر مسببات الأمراض في العالم. هذه الخطوة جزء من خطة لبناء ما بين خمسة وسبعة معامل للسلامة الأحيائية من المستوى الرابع (BSL-4) عبر البر الرئيسي الصيني بحلول عام 2025 ، وقد أثارت الكثير من الإثارة ، فضلاً عن بعض المخاوف.

يشعر بعض العلماء خارج الصين بالقلق من هروب مسببات الأمراض ، وإضافة بُعد بيولوجي للتوترات الجيوسياسية بين الصين ودول أخرى. لكن علماء الأحياء المجهرية الصينيين يحتفلون بدخولهم إلى كادر النخبة المخوَّل لمواجهة أكبر التهديدات البيولوجية في العالم.

يقول جورج جاو ، مدير المختبر الرئيسي للأكاديمية الصينية للعلوم في علم الأحياء الدقيقة والمناعة في بكين: "سيوفر المزيد من الفرص للباحثين الصينيين ، وستفيد مساهمتنا في مسببات الأمراض بمستوى BSL-4 العالم". يوجد بالفعل معملين BSL-4 في تايوان ، لكن مختبر السلامة البيولوجية الوطني ، ووهان ، سيكون الأول في البر الرئيسي الصيني.

تم اعتماد المختبر على أنه يفي بمعايير ومعايير BSL-4 من قبل خدمة الاعتماد الوطنية الصينية لتقييم المطابقة (CNAS) في يناير. فحصت CNAS البنية التحتية للمختبر ومعداته وإدارته ، كما يقول ممثل CNAS ، مما يمهد الطريق لوزارة الصحة لإعطاء موافقتها. قال ممثل من الوزارة إنها ستتحرك ببطء وحذر إذا سارت عملية التقييم بسلاسة ، فقد تتم الموافقة على المختبر بحلول نهاية يونيو.

BSL-4 هو أعلى مستوى من الاحتواء الحيوي: تشمل معاييره تصفية الهواء ومعالجة المياه والنفايات قبل مغادرتهم المختبر ، وينص على أن يقوم الباحثون بتغيير الملابس والاستحمام قبل وبعد استخدام مرافق المختبر. غالبًا ما تكون مثل هذه المعامل مثيرة للجدل. تم بناء أول مختبر BSL-4 في اليابان في عام 1981 ، ولكن تم تشغيله مع مسببات الأمراض الأقل خطورة حتى عام 2015 ، عندما تم التغلب على مخاوف السلامة في النهاية.

كما قوبل توسع شبكات BSL-4-lab في الولايات المتحدة وأوروبا على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية - مع أكثر من اثني عشر شبكات قيد التشغيل أو قيد الإنشاء في كل منطقة - بمقاومة ، بما في ذلك أسئلة حول الحاجة إلى العديد من المرافق .

"الفيروسات لا تعرف الحدود. "

تكلف مختبر ووهان 300 مليون يوان (44 مليون دولار أمريكي) ، ولتخفيف المخاوف المتعلقة بالسلامة ، تم بناؤه فوق سهل الفيضان ولديه القدرة على تحمل زلزال بقوة 7 درجات ، على الرغم من أن المنطقة ليس لديها تاريخ من الزلازل القوية. وسيركز على السيطرة على الأمراض الناشئة ، وتخزين الفيروسات المنقاة ، والعمل بمثابة "مختبر مرجعي" لمنظمة الصحة العالمية مرتبط بمختبرات مماثلة في جميع أنحاء العالم. يقول مدير المختبر يوان تشيمينغ: "ستكون عقدة رئيسية في شبكة مختبرات السلامة الحيوية العالمية".

وافقت الأكاديمية الصينية للعلوم على بناء مختبر BSL-4 في عام 2003 ، وقد أدى وباء السارس (متلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة) في نفس الوقت تقريبًا إلى زخم المشروع. تم تصميم المختبر وإنشاؤه بمساعدة فرنسية كجزء من اتفاقية تعاونية لعام 2004 بشأن الوقاية من الأمراض المعدية الناشئة ومكافحتها. لكن تعقيد المشروع ، وافتقار الصين إلى الخبرة ، وصعوبة الحفاظ على التمويل وإجراءات الموافقة الحكومية الطويلة ، تعني أن البناء لم ينته حتى نهاية عام 2014.

سيكون المشروع الأول للمختبر هو دراسة العامل الممرض BSL-3 الذي يسبب حمى القرم والكونغو النزفية: فيروس قاتل ينقله القراد ويصيب الماشية في جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك في شمال غرب الصين ، ويمكن أن ينتقل إلى الناس.

تتضمن الخطط المستقبلية دراسة العوامل الممرضة التي تسبب السارس ، والتي لا تتطلب أيضًا معمل BSL-4 ، قبل الانتقال إلى فيروس إيبولا وفيروس غرب إفريقيا لاسا ، وهو الأمر الذي يتطلب ذلك. يقول يوان إن حوالي مليون صيني يعملون في إفريقيا ، وتحتاج البلاد إلى الاستعداد لأي احتمال. "الفيروسات لا تعرف الحدود."

سافر جاو إلى سيراليون أثناء تفشي فيروس إيبولا مؤخرًا ، مما سمح لفريقه بالإبلاغ عن السرعة التي تحور بها الفيروس إلى سلالات جديدة 1. يقول إن مختبر ووهان سيعطي مجموعته فرصة لدراسة كيف تسبب هذه الفيروسات المرض ، ولتطوير علاجات تعتمد على الأجسام المضادة والجزيئات الصغيرة.

في غضون ذلك ، ستساعد فرص التعاون الدولي في التحليل الجيني وعلم الأوبئة للأمراض الناشئة. يقول جاو: "يواجه العالم المزيد من الفيروسات الناشئة الجديدة ، ونحن بحاجة إلى المزيد من المساهمات من الصين". على وجه الخصوص ، فإن ظهور فيروسات حيوانية المصدر - تلك التي تنتقل إلى البشر من الحيوانات ، مثل السارس أو الإيبولا - هو مصدر قلق ، كما يقول برونو لينا ، مدير مختبر VirPath لعلم الفيروسات في ليون ، فرنسا.

يتدرب العديد من العاملين في مختبر ووهان في معمل BSL-4 في ليون ، الأمر الذي يعتبره بعض العلماء مطمئنًا. وقد أجرت المنشأة بالفعل اختبارًا باستخدام فيروس منخفض الخطورة.

لكن المخاوف تحيط بالمختبر الصيني أيضًا. لقد هرب فيروس السارس من مرافق الاحتواء عالية المستوى في بكين عدة مرات ، كما يشير ريتشارد إبرايت ، عالم الأحياء الجزيئية في جامعة روتجرز في بيسكاتواي ، نيو جيرسي. يقول تيم تريفان ، مؤسس CHROME Biosafety and Biosecurity Consulting في دمشق ، ماريلاند ، إن الثقافة المفتوحة مهمة للحفاظ على سلامة مختبرات BSL-4 ، ويتساءل عن مدى سهولة ذلك في الصين ، حيث يؤكد المجتمع على التسلسل الهرمي. "تنوع وجهات النظر ، الهياكل المسطحة حيث يشعر الجميع بحرية التحدث وانفتاح المعلومات أمر مهم" ، كما يقول.

يقول يوان إنه عمل على معالجة هذه المشكلة مع الموظفين. يقول: "نقول لهم إن أهم شيء هو أن يبلغوا عما فعلوه أو لم يفعلوه". كما أن التعاون الدولي للمختبر سيزيد من الانفتاح. ويضيف: "الشفافية هي أساس المختبر".

خطة التوسع في شبكة تزيد من هذه المخاوف. معمل BSL-4 في هاربين ينتظر بالفعل الاعتماد ، ومن المتوقع أن يكون المختبران التاليان في بكين وكونمينغ ، حيث ركز الأخير على استخدام نماذج القرود لدراسة المرض.

Lina says that China’s size justifies this scale, and that the opportunity to combine BSL-4 research with an abundance of research monkeys — Chinese researchers face less red tape than those in the West when it comes to research on primates — could be powerful. “If you want to test vaccines or antivirals, you need a non-human primate model,” says Lina.

But Ebright is not convinced of the need for more than one BSL-4 lab in mainland China. He suspects that the expansion there is a reaction to the networks in the United States and Europe, which he says are also unwarranted. He adds that governments will assume that such excess capacity is for the potential development of bioweapons.

“These facilities are inherently dual use,” he says. The prospect of ramping up opportunities to inject monkeys with pathogens also worries, rather than excites, him: “They can run, they can scratch, they can bite.”

Trevan says China’s investment in a BSL-4 lab may, above all, be a way to prove to the world that the nation is competitive. “It is a big status symbol in biology,” he says, “whether it’s a need or not.”


الموطن

Roosts provide bats with protection from weather and predators, and the type of roosting structure available affects foraging and mating strategies, seasonal movements, morphology, physiology, and population distribution. Bats in Greater Yellowstone use both natural habitats and man-made structures including bridges and abandoned mines.

Research suggests that that the thermal conditions in maternity roosts are important for the reproductive success of little brown bats. Young bats can maximize their growth rate, wean, and begin to fly and forage earlier because they are not using much energy to stay warm.

Bats are long-lived (10–30 years) and show fidelity to maternal roost sites where they have successfully raised young. For this reason, park managers try to exclude bats from the attics of park buildings. In 1904, the “type specimen” that describes the sub-species of little brown bat found in Yellowstone was collected from the Lake Hotel.

The presence of other bats in Yellowstone is probably restricted by the limited location of suitable roosts and/or the distribution of moths and beetles on which more specialized bats forage. It is likely that most western bat species migrate short distances from their summer roosts to their winter hibernating locations. However, bat activity has been documented during every month of the year, which suggests that multiple species may remain within Yellowstone over winter. Some species migrate long distances to areas where temperature and insect populations remain high enough for continued activity. These species usually do not hibernate. In Greater Yellowstone, the hoary bat likely migrates south for the winter.


Caterpillars turn anti-predator defense against sticky toxic plants

A moth caterpillar has evolved to use acids, usually sprayed at predators as a deterrent, to disarm the defenses of their food plants, according to a study publishing July 10 in the open-access journal بلوس واحد by David Dussourd from the University of Central Arkansas and colleagues.

Some plants such as poinsettia (Euphorbia pulcherrima) produce and store latex in specialized canals within their leaves, which can gum up and poison herbivorous insects that try to eat them. To get around this defense, larvae of the notodontid moth Theroa zethus bathe the leaf stem in an acidic secretion produced from a gland on the underside of their head, which prevents the flow of latex. To investigate this unusual strategy, the researchers filmed the caterpillar feeding, analyzed the creatures' acidic secretions, and investigated the effect of the acid at the cellular level.

They found that the caterpillar's secretion is a mixture of formic and butyric acids. Histological analysis showed that the secretion physically deforms plant cell walls. Video recordings documented that before applying the acid, the caterpillars use their mandibles to scrape at and compress the leaf stem. Artificially replicating these behaviors in the laboratory, using sandpaper and binder clips, also prevented latex flow from the leaves, confirming that the caterpillars' behaviors play a part in disarming the plant's defenses.

The team observed compression behaviors in six other species of notodontid moth which eat plants lacking latex canals, but only Theroa zethus used acid. The authors suggest that as the species evolved to feed on toxic plants, the caterpillars co-opted a pre-evolved anti-predator deterrent to help reduce the flow of latex and make their meal more palatable and less dangerous.

Dussourd adds: "To understand if a plant is vulnerable to insect feeding, one needs to consider not just the defenses of the plant, but also the capabilities of the insect. In this study, a caterpillar deactivates the latex defense of poinsettia by secreting acid from its anti-predator gland. The caterpillar facilitates acid penetration by scraping the plant surface, then compresses the plant to rupture the latex canals internally. The combination of behavioral manipulation and acid secretion allows the caterpillar to disarm the plant often without contacting any latex exudate."


Indiana bat

Who knew hibernating was so tiring? One bat yawns in a cluster of Indiana bats in Wyandotte Cave, Indiana. Photo by R. Andrew King, U.S. Fish and Wildlife Service.

First found in Southern Indiana’s Wyandotte Cave in the early 1900s, the Indiana bat is quite small, weighing only a quarter of an ounce (about the weight of three pennies). Even though it’s small, this species can eat up to half its body weight in insects each night, providing vital pest control. The Indiana bat’s scientific name is Myotis sodalis, and it’s an accurate description of this social species. Myotis means “mouse ear” and refers to the relatively small, mouse-like ears of the bats, and sodalis is the Latin word for “companion.” In the winter, Indiana bats hibernate in large numbers in caves (and occasionally abandoned mines) with the biggest colony supporting 20,000-50,000 bats! While found throughout the Eastern United States, more than half of their population hibernates in the caves in Southern Indiana.

Do your part to help bats by building a bat house. These tiny structures are a win for both bats and humans. They can hold up to 100 bats, providing them with much need roosts while the bats keep the pests at bay around your house.


شاهد الفيديو: هل خفافيش الليل عمياء وكيف تصطاد فرائسها في الليل #راسياسعادة #فلنسألالعلم (شهر نوفمبر 2022).