Заболевания антарктических диких животных

Инфекционные заболевания – это одна из главных причин смертности диких животных по всему миру. Более того, патогенные организмы и паразиты могут вызвать сублетальный эффект для их носителей, например снижение репродуктивности вследствие физиологических изменений, что может в свою очередь спровоцировать снижение популяции. Инфекции могут также взаимодействовать с токсинами (такими как устойчивые органические загрязнители) (1), повышая уязвимость носителей к вторичным инфекциям от других видов патогенных организмов и паразитов, или приводя к снижению их способности приспосабливаться к экстремальным экологическим изменениям. Новые инфекционные заболевания также представляют существенную угрозу для популяций, в особенности когда определенный вид оказывается неспособным создать эффективную имунную защиту от новых патогенных организмов, с которыми им не приходилось сосуществовать и вместе развиваться.

Антарктика – это достаточно изолированный от остального мира регион, и обитающие здесь сообщества микроорганизмов могут отличаться от тех, что живут в других регионах планеты. Поэтому позвоночные виды, населяющие Антарктику, не находятся длительное время в контакте со многими типами микроорганизмов (в том числе, с патогенными); таким образом, не развиваясь вместе с ними, животные могли не приобрести эффективной иммунной защиты от их воздействия. Еще одним фактором, увеличивающим риск распространения заболеваний диких животных в Антарктике, является тот факт, что многие птицы и млекопитающие живут плотными популяциями, что повышает вероятность передачи заболевания между особями. Однако условия окружающей среды, особенно температура и влажность, могут представлять сложности для привнесенных микроорганизмов (или их беспозвоночных переносчиков/носителей) в плане распространения в данном регионе. В итоге многие патогенные организмы, особенно те, что распространяются с помощью переносчиков, и те, которые имеют соответствующий порог температуры и влажности для успешной передачи, могут иметь ограниченную способность к распространению и не вызывать вспышек заболеваний.

Поэтому исследование состояния здоровья диких животных в Антарктике является очень важной задачей для оценки риска вспышек заболеваний и интродукции патогенных организмов. Имеющаяся в наличии информация относительно заболеваний антарктических животных, включая их возбудителей, патогенности, распространенности и географического охвата, весьма скудна и разрозненна (2, 3, 4). Данные касательно животных, содержащихся в зоопарках, в особенности пингвинов, показывают, что у них развилась восприимчивость к целому ряду заболеваний (2). Более того, в связи с изменением климата ожидается смещение в глобальном распространении патогенных организмов и паразитов (5). Изменения климата уже повлияли на распространение некоторых видов птиц и могут также оказать влияние на паттерны жизненного цикла и физиологию антарктических птиц и морских млекопитающих, что может содействовать распространению патогеных организмов или снижению эффективности иммунной защиты от инфекционных заболеваний.

Имеющиеся в настоящее время знания об инфекционных заболеваниях антарктических птиц и морских млекопитающих были и есть предметом нескольких исследований (2, 3,4). В данном документе мы сосредоточили внимание на вирусах, бактериях и простейших, поскольку они потенциально больше способны вызвать вспышки заболеваний и отклонений у носителей, по сравнению с макропаразитами (живущими как на теле, так и в организме животных), у которых может быть более сложных жизненный цикл.

Существует большое разнообразие патогенных организмов и инфекционных заболеваний морских птиц в Антарктике и субантарктике, что отмечается благодаря прямым свидетельствам проявления инфекции или серологическим доказательствам (Таблица 1).

Таблица 1: Патогенные организмы и потенциально патогенные микроорганизмы, поражающие морских птиц в Антарктике  (выше 60º ю.ш.)(A) или субантарктике (ниже 60º ю.ш.)(S). Справочная литература указана в квадратных скобках.

Знания об инфекционных заболеваниях морских млекопитающих менее обширны, чем в отношении морских птиц, и ограничиваются ластоногими (8), при этом нет никаких данных на этот счет о китообразных, обитающих а Южном океане. Salmonella была найдена у многочивленных видов антарктических ластоногих (9, 10), Cryptosporidium был обнаружен в одном из образцов экскрементов морского слона (11), а вирус оспы тюленей был обнаружен у одного морского тюленя (3).

У ластоногих в Антарктике и субантарктике было выявлено начилие антител к некоторым патогенным организмам (Таблица 2).

Таблица 2.   Патогенные организмы и потенциально патогенные микроорганизмы, поражающие морских млекопитающих в Антарктике  (выше 60º ю.ш.)(A) или субантарктике (ниже 60º ю.ш.)(S).

Случаи массовой гибели животных в Антарктике несомненно редки, из чего можно сделать вывод, что: a) вспышки заболеваний и проблемы со здоровьем не представляют большого риска для антарктических диких животных и/или b) воздействие инфекционных заболеваний недооценивается из-за недостаточного количества исследований и отсутствия систематического долгосрочного контроля  случаев смертности. На сегодняшний день имеются сведения о восьми зарегистрированных случаях смертности животных, которые вероятно были вызваны заболеваниями, и в основном это касается морских птиц (Таблица 3).

Таблица 3: Случаи массовой гибели морских птиц и морских млекопитающих, зафиксированные в антарктическом регионе.

Однако в некоторых случаях сложно связать гибель животного с болезнью, поскольку чаще всего не проводилось вообще или проводилось мало диагностических расследований.

Интродукция патогенных организмов в дикую природу Антарктики может происходить из двух основных источников: a) мигрирующие виды, рассредоточенные на длинные расстояния от Антарктики до других регионов (20, 21) (например альбатросы, полярные поморники, гигантские буревестники, длиннохвостые крачки, морские слоны, антарктические морские котики); или b) человеческая дятельность (научные и связанные с ними логистические мероприятия и туризм). Множество способов интродукции неместных видов, в том числе их прямая транспортировка и неправильное обращение с отходами и бытовыми сточными водами с судов, исследовательских станций и полевых лагерей, несут риск интродукции микроорганизмов (22). Проблема интродукции новых патогенных организмов вследствие человеческой деятельности должна стать одним из основных фокусов в работе по долгосрочному сохранению антарктической экосистемы. За последние десятилетия присутствие человека в Антарктике возросло, о чем говорят недавние данные (2013-2014 гг.) МААТО и КОМНАП, согласно которым за один год Антарктику посетило 37 405 туристов и по меньшей мере 4 462 исследователей, плюс в этом регионе работали специалисты по логистике. Учитывая возросший объем деятельности на Антарктическом полуострове и в районе моря Росса, на этих территориях с большей вероятностью могла иметь место интродукция новых патогенных организмов, если способы интродукции аналогичны тем, вследствие которых происходит внедрение инвазивных растений (23). Также следует уделить особое внимание риску антропогенного распространения потенциально патогенных организмов между объектами внутри территории Антарктики.

Контроль за состоянием здоровья диких животных в Антарктике – это необходимая часть мероприятий по охране окружающей среды. Стороны уже ранее признали важное значение исследования заболеваний диких животных и учреждения совместно согласованных международных программ изучения и мониторинга, которые пока отсутствуют. Имеющиеся на сегодняшний день знания о заболеваниях антарктических диких животных были получены только лишь от немногочисленных исследовательских групп, изучающих организмы в пределах своих профессиональных интересов без какой-либо общей структуры для такой работы.  В результате происходит смещение в сторону получения информации о заболеваниях в рамках небольших географических районов или касательно ограниченного количества видов, например пингвинов Южных Шетландских островов, при ограниченных данных по основной части контитента. Чтобы устранить информационные пробелы относительно состояния здоровья и заболеваемости антарктических диких животных была создана рабочая группа по вопросам мониторинга антарктических видов в рамках Экспертной группы СКАР по проблемам птиц и морских млекопитающих (ЭГПММ).

Хотя и существуют инструменты для оценки риска заболеваний диких животных, что касается Антарктики – то тут они оказываются неприменимыми, поскольку информация о заболеваниях антарктических диких животных весьма скудна и разрозненна. Для оценки потенциальных рисков необходимо проведение эффективных долгосрочных меропрятий по мониторингу состояния более широкого ряда видов и популяций в выбранных районах, в том числе получение экологической информации о диких животных, их патогенных организмах, паразитах и имеющихся микробиомах. Учреждение банков ткани позволит в будущем повторно анализировать материал с применением новых методов, при этом геномные методики могут существенно изменить понимание взаимодействия патогенных организмов и их носителей.