W skrócie
- Długoterminowe badania pokazują, że liczba żołędzi może przewidywać liczbę kleszczy nawet z dwuletnim wyprzedzeniem.
- Stwierdzono, że liczba myszy w lesie jest silniej związana z populacją nimf kleszczy niż liczba jeleni.
- Liczba zakażonych kleszczy zależy od rodzaju zwierząt, na których żerowały larwy, a pogoda nie zawsze wpływa na wysyp kleszczy w przewidywalny sposób.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu, otwiera się w nowym oknie
Badanie przez 35 lat kleszczy przyniosło cenne wnioski na temat boreliozy. Naukowcy z Cary Institute of Ecosystem Studies w Millbrook w stanie Nowy Jork prowadzili wieloletnie obserwacje w leśnym ekosystemie o powierzchni około 2000 akrów w Dutchess County. Od 1991 roku śledzili zależności między dębami, żołędziami, myszami, jeleniami, kleszczami, drapieżnikami i pogodą. Okazało się, że urodzaj żołędzi może zapowiadać większą liczbę nimf kleszczy nawet dwa lata później. Badanie zespołu Cary Institute zostało opisane w pracy The ecology of Lyme disease: Long-term data, surprises, and a synthesis, opublikowanej w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.
Zobacz również:
Naukowcy sprawdzili, co naprawdę zwiększa ryzyko boreliozy
Kleszcz kojarzy się przede wszystkim z wysoką temperaturą, wilgotnym lasem i początkiem sezonu wiosennego. Najnowsza analiza wieloletnich danych pokazuje jednak, że rzeczywistość jest znacznie bardziej skomplikowana.
Badacze z Cary Institute of Ecosystem Studies od ponad 35 lat prowadzą monitoring ekologiczny na terenie stanu Nowy Jork. Projekt współkierują Richard Ostfeld, ekolog chorób, oraz Shannon LaDeau. Zespół obserwował nie tylko same kleszcze, ale cały system zależności między organizmami żyjącymi w lesie. Analizowano między innymi liczebność myszy, jeleni, innych ssaków, produkcję żołędzi przez dęby oraz zmiany temperatury i warunki pogodowe.
To właśnie długość obserwacji okazała się jednym z największych atutów projektu. Krótkie badanie może pokazać przypadkową zależność, która po kilku latach znika. Tutaj naukowcy dysponowali danymi zbieranymi przez dziesięciolecia, dzięki czemu mogli sprawdzać, które zależności rzeczywiście się powtarzają.
Badania o takiej długości są niezwykle rzadkie
Jak wyjaśniła, zespół obserwował całą społeczność ekologiczną, obejmującą dęby, ssaki i mikroorganizmy, a także zależności wynikające z drapieżnictwa, pasożytnictwa i konkurencji. Richard Ostfeld zwrócił z kolei uwagę, że bez danych gromadzonych przez dziesięciolecia nie udałoby się tak dobrze odróżnić rzeczywistych trendów od przypadkowych korelacji. Jak ocenił naukowiec "Te niespodzianki wzbogaciły naszą wiedzę o tym systemie".
Wysyp kleszczy może zaczynać się od żołędzi
Jednym z najbardziej interesujących odkryć jest związek między urodzajem żołędzi a późniejszą liczbą kleszczy. Dęby nie produkują co roku takiej samej ilości nasion. Co pewien czas dochodzi do tzw. mastingu, czyli wyjątkowo obfitego i często zsynchronizowanego urodzaju żołędzi.
Dla lasu oznacza to prawdziwą ucztę. Żołędzie są ważnym źródłem pożywienia między innymi dla myszy białonogich. Jeżeli jesienią na dębach pojawia się wyjątkowo dużo żołędzi, gryzonie mają więcej pokarmu. Większa dostępność jedzenia pomaga większej liczbie myszy przetrwać zimę, a następnie rozmnażać się w kolejnym sezonie.
I właśnie tutaj zaczyna się łańcuch zależności prowadzący do kleszczy. Więcej myszy oznacza bowiem więcej potencjalnych żywicieli dla larw kleszczy. Larwy mogą pobierać krew od różnych zwierząt, ale myszy białonogie są dla nich szczególnie istotne. Co więcej, są bardzo skutecznymi gospodarzami dla bakterii Borrelia burgdorferi, czyli bakterii odpowiedzialnej za boreliozę.
Zobacz również:
Kiedy larwa kleszcza żeruje na zakażonej myszy, może pobrać wraz z krwią bakterie Borrelia burgdorferi. Następnie po przeobrażeniu w nimfę kleszcz może przenieść patogen na kolejnego żywiciela. Nimfy są przy tym szczególnie ważne z punktu widzenia człowieka, ponieważ są niewielkie i łatwiej je przeoczyć podczas oglądania skóry.
Badacze odkryli zatem wyjątkowo ciekawy mechanizm: obfity urodzaj żołędzi zwiększa dostępność pokarmu dla myszy, większa populacja myszy sprzyja większej liczbie kleszczy, a zwiększona liczba nimf może następnie oznaczać większe ryzyko kontaktu człowieka z kleszczem.
Co ważne, między urodzajem żołędzi a zwiększoną liczbą nimf występuje opóźnienie. Według wieloletnich obserwacji duży urodzaj żołędzi może wiarygodnie zapowiadać większą liczbę nimf kleszczy dwa lata później. To właśnie dlatego naukowcy zwracają uwagę na dęby. Patrzenie wyłącznie na aktualną liczbę kleszczy może nie wystarczyć, jeśli chcemy przewidywać przyszłe zagrożenie boreliozą.
Kleszcze, myszy i jelenie
Przez lata jelenie były postrzegane jako jeden z kluczowych elementów układanki związanej z kleszczami. Dorosłe kleszcze często żerują na dużych ssakach, w tym na jeleniach. Z tego powodu logiczne wydawało się założenie, że im więcej jeleni żyje na danym terenie, tym więcej dorosłych samic kleszczy może znaleźć żywiciela, a następnie złożyć jaja.
Długoterminowe obserwacje przyniosły jednak zaskakujący rezultat. Na badanym terenie nie stwierdzono statystycznej zależności między liczebnością jeleni a zagęszczeniem nimf kleszczy. Naukowcy zauważyli wprawdzie słabą dodatnią zależność w niektórych krótszych okresach, ale po przeanalizowaniu całego zbioru danych zależność ta zniknęła.
Wykryliśmy słabą dodatnią zależność między jeleniami a późniejszą liczebnością nimf w krótkich fragmentach danych, ale cały zbiór danych jako całość nie pokazuje czegoś takiego
Znacznie ważniejsza okazała się liczebność myszy. Z badań wynika, że rok, w którym myszy występują wyjątkowo licznie, może przełożyć się na około 40-procentowy wzrost liczby nimf w następnym roku.
Nie oznacza to jednak, że jelenie są całkowicie nieistotne w ekologii kleszczy. Są ważnymi żywicielami dla dorosłych osobników. Problem polega na tym, że sama liczba jeleni nie pozwala w prosty sposób przewidzieć, ile nimf pojawi się później i jak duże będzie ryzyko boreliozy.
To ważna różnica. Dorosły kleszcz może wykorzystać jelenia jako żywiciela, ale jeleń nie zakaża kleszcza bakterią Borrelia burgdorferi w taki sposób jak niektóre małe ssaki. Z punktu widzenia krążenia bakterii w środowisku szczególne znaczenie mają więc zwierzęta, na których kleszcze pobierają krew w młodszych stadiach rozwoju.
Zobacz również:
Sama liczba myszy też nie mówi wszystkiego o boreliozie
Wyniki badań okazały się jeszcze bardziej skomplikowane, gdy naukowcy sprawdzili nie tylko liczbę kleszczy, ale również odsetek osobników zakażonych Borrelia burgdorferi.
Początkowo wydawało się logiczne, że jeżeli liczba myszy rośnie, powinien rosnąć także odsetek zakażonych nimf. Myszy są bardzo skuteczne w przekazywaniu bakterii kleszczom. Jednak wraz z upływem kolejnych lat monitoringu początkowo obserwowana zależność przestała być widoczna.
Nie dawało mi to spokoju, ponieważ oznaczało, że moje rozumienie tego, jak działa ten system, było niepełne lub błędne - przyznał Ostfeld.
Naukowcy zaczęli więc analizować szerszy zestaw zależności. Okazało się, że w latach, gdy myszy są liczniejsze, mogą zwiększać się także populacje innych zwierząt, między innymi skunksów, wiewiórek i oposów. Te zwierzęta nie są równie skuteczne w przekazywaniu Borrelia burgdorferi kleszczom.
Oznacza to, że ostateczny odsetek zakażonych nimf zależy od tego, na jakich gospodarzach żerowały larwy. Nie wystarczy więc wiedzieć, ile myszy żyje w lesie. Trzeba uwzględnić całą sieć zależności między żywicielami.
Odsetek zakażonych nimf naprawdę zależy od tego, jak rozkładają się posiłki wszystkich larw kleszczy pomiędzy wszystkich żywicieli - wyjaśnił Ostfeld.
To jeden z powodów, dla których przewidywanie ryzyka boreliozy jest tak trudne. Wysyp kleszczy nie zawsze oznacza dokładnie taki sam wzrost ryzyka zakażenia. Liczba kleszczy i liczba zakażonych kleszczy to dwie powiązane, ale nieidentyczne kwestie.
Zobacz również:
Pogoda nie działa na kleszcze tak jak sądzono
Czy temperatura ma znaczenie? Wieloletnie dane pokazały zależność: lata, które ogólnie są cieplejsze, wiążą się z niższą od typowej liczbą nimf kleszczy. Jednocześnie cieplejsze lata mogą sprzyjać myszom. W rezultacie wpływ temperatury na kleszcze nie jest prosty i może zależeć od tego, kiedy dokładnie występują wysokie temperatury oraz jak wpływają one na roślinność i żywicieli.
To szczególnie ważne w kontekście zmian klimatu. Można intuicyjnie założyć, że cieplejszy klimat będzie zawsze oznaczał więcej kleszczy. Dane z wieloletniego projektu nie pozwalają jednak na tak proste stwierdzenie.
Można by oczekiwać, że ocieplający się klimat, który poprawia warunki życia myszy, ostatecznie poprawi również warunki życia kleszczy, ale jak dotąd tego nie zaobserwowaliśmy
Pory roku mają znaczenie. Nie tylko zima decyduje o wysypie kleszczy
Kiedy mówimy o sezonie na kleszcze, często skupiamy się na zimie i wiośnie. Czy sroga zima zabije kleszcze? Czy łagodna zima sprawi, że wiosną będzie ich więcej? Wieloletnie obserwacje sugerują, że odpowiedź nie jest tak oczywista. Kleszcze potrafią przetrwać niekorzystne warunki, wykorzystując warstwę gleby i ściółkę jako naturalną osłonę. Dlatego nawet bardzo niekorzystne epizody zimowej pogody mogą nie powodować tak dużego spadku ich liczebności, jak wcześniej zakładano.
Znaczenie ma natomiast cały przebieg warunków pogodowych w kolejnych porach roku. Temperatury mogą wpływać jednocześnie na kleszcze, myszy i dęby, a każdy z tych elementów reaguje na pogodę nieco inaczej. Dodatkowo istotne jest, w jakiej części roku pojawia się wyjątkowo wysoka temperatura.
Ostfeld zwraca uwagę, że w kontekście zmian klimatycznych trzeba rozróżnić różne scenariusze.
Czas w roku, w którym jest bardzo ciepło, ma również znaczenie dla kleszczy, dębów i produkcji żołędzi
W praktyce oznacza to, że nie da się przewidzieć wysypu kleszczy wyłącznie na podstawie jednej wartości temperatury albo informacji, czy zima była mroźna.
Zobacz również:
Żołędzie mogą być naturalnym sygnałem ostrzegawczym
Najbardziej zaskakującym elementem całego badania pozostaje jednak związek między dębami a kleszczami. Żołędzie nie są oczywiście przyczyną boreliozy ani nie przyciągają bezpośrednio kleszczy. Ich znaczenie wynika z miejsca, jakie zajmują w łańcuchu pokarmowym.
Obfity urodzaj żołędzi oznacza więcej pożywienia dla myszy. Więcej pożywienia może oznaczać większą przeżywalność gryzoni i większą ich liczebność. Więcej myszy stwarza natomiast larwom kleszczy więcej możliwości żerowania. Część tych larw może pobrać Borrelia burgdorferi i następnie, po przeobrażeniu w nimfy, stanowić zagrożenie dla kolejnych żywicieli.
W ten sposób coś tak pozornie odległego od problemu boreliozy jak liczba żołędzi na dębach może być elementem systemu pozwalającego przewidywać przyszłe ryzyko. Nie chodzi przy tym o prostą zasadę, czyli dużo żołędzi oznacza dużo boreliozy. Naukowcy podkreślają złożoność całego systemu. Na wynik wpływają również inne zwierzęta, drapieżniki, warunki pogodowe, temperatura, wilgotność, struktura środowiska oraz wiele innych czynników.
Badacze chcą przewidywać ryzyko boreliozy
Największą wartością tak długiego projektu nie jest samo stwierdzenie, że w określonych warunkach może być więcej kleszczy. Chodzi o możliwość budowania modeli, które pozwolą wcześniej przewidywać okresy podwyższonego ryzyka. Jeżeli naukowcy wiedzą, że w danym roku dęby wydały wyjątkowo dużo żołędzi, mogą następnie obserwować liczebność myszy. Jeśli gryzoni rzeczywiście przybędzie, kolejnym elementem układanki będzie monitoring larw i nimf kleszczy.
W ten sposób można próbować stworzyć system wczesnego ostrzegania przed okresem zwiększonego ryzyka kontaktu człowieka z zakażonymi kleszczami. Nie jest to jednak prognoza gwarantująca, że w konkretnym miejscu na pewno pojawi się więcej zachorowań. To raczej sposób na lepsze rozumienie ekologicznych mechanizmów odpowiadających za zmienność zagrożenia. Autorzy analizy podkreślają, że dynamika ekologiczna związana z ryzykiem boreliozy jest skomplikowana, ale jednocześnie możliwa do przewidywania w pewnym zakresie. Szczególnie istotna okazała się liczebność myszy, podczas gdy liczebność jeleni nie wykazała oczekiwanej zależności z zagęszczeniem nimf.
Naukowcy zwracają uwagę na różne oblicza zmian klimatu. Ten sam trend ocieplenia może być związany z warunkami bardziej suchymi albo bardziej wilgotnymi. Znaczenie ma także pora roku, w której pojawia się ekstremalna temperatura. Wszystko to może inaczej wpływać na dęby, myszy i kleszcze. Dlatego dalsze obserwacje będą szczególnie ważne. Im dłuższy jest monitoring, tym łatwiej oddzielić chwilowe anomalie od trwałych zmian ekologicznych.
Czy o kleszczach wiesz wszystko? Sprawdź się!
