Причиной гибели сотен тысяч cайгаков оказался их симбионт

За считанные месяцы 2015 года в Казахстане погибли около 200 тысяч сайгаков, причем причины этого явления долго не удавалось установить.

Ранее ученые считали, что массовый падеж краснокнижных животных был связан с высокой температурой и влажностью — типичными последствиями глобального потепления. Новая работа международной группы авторов, среди которых были и российские ученые, показывает, что ситуация далеко не столь однозначна.

Сперва ученые посчитали, что сотни тысяч сайгаков погибли от бескормицы, однако довольно значительный средний вес трупов опроверг это предположение. К тому же перед этим корма в степи было много — для зимы 2014−2015 годов были характерны не очень низкие температуры и заметная влажность.

Исследование павших животных показало, что многие из них заражены острой инфекционной болезнью скота — пастереллезом, который был вызван бурным размножением бактерии Pasteurella multocida серотипа B.

Обычно эта бактерия живет во многих диких животных в качестве комменсала, то есть такого симбиотического вида, который получает от хозяина выгоду, а тот, как правило, не получает ни пользы, ни вреда. В случае Pasteurella multocida это верно только для нормальных условий.

Если же они смещены — например, иммунитет животного-хозяина оказался нарушен или если Pasteurella multocida подверглась быстрой мутации, позволяющей ей обойти иммунитет хозяина, то эта бактерия может стать причиной болезни и гибели хозяина.

Эта болезнь и называется пастереллез. В 2018 году переход этой бактерии из условного патогена в угрозу для своих хозяев связали с необычайно теплыми и влажными зимой и весной 2015 года в Казахстане. В рамках новой работы исследователи сравнили ситуацию в районе казахстанской вспышки пастереллеза в 2015 году с ситуацией в других регионах и для других видов копытных.

Оказалось, что все далеко не так однозначно, как считалось ранее. Во-первых, во всех районах обитания сайгаков в Казахстане в первой половине 2015 года были сходные температуры и влажность.
 

Однако действительно массовая гибель животных случилась лишь в Бетпакдалинской популяции, где их погибло более 85%. Более того, в том же году численность и Устюртской, и Уральской популяций сайгаков в Казахстане значительно выросла — на 35−50%.

Другим сложным моментом оказалось то, что, на самом деле, в районе обитания Бетпакдалинской популяции влажность была высокой лишь относительно, но абсолютные параметры оставались весьма низкими.

Май в Казахстане — далеко не самый теплый месяц, поэтому содержание водяных паров в воздухе было весьма умеренным и значительно меньше годовых максимумов, типичных для тех, с которыми сайгаки сталкиваются ежегодно.

Тем не менее, массовая гибель этих животных почему-то случилась только в мае 2015 года, но не летом того же или какого-то иного года XXI века. Все это делает версию влажности как главной причины превращения условно-патогенной бактерии в патогенную не вполне очевидной.
 

К тому же, отмечают авторы работы, в других регионах, где обитают сайгаки и иные копытные, влажность достигала еще больших значений, но это не приводило там к столь массовому падежу. В целом исследователи склонны считать, что «возможно, климатические условия в период падежа не могут сами по себе объяснить такое беспрецедентное событие».

Объяснение гибели животных они видят в генетике и микробиологии как бактерии Pasteurella multocida, так и ее хозяев-сайгаков.Такая ситуация неоднократно встречалась ранее: другой серотип (А) той же бактерии часто вызывает внезапную массовую гибель птиц.

Однако в работах по таким случаям ученые также не нашли однозначной привязки к повышению температуры и влажности — скорее, речь идет о том, что периодически генотип бактерии-комменсала резко изменяется, в результате чего она начинает бурно размножаться в организме-хозяине, что ведет к его гибели.
 

Важность работы выходит далеко за пределы проблемы с краснокнижными сайгаками. Из-за атак бактерий-комменсалов разные виды животных часто сильно теряют в численности, а причины этого бывает сложно установить. Дело в том, что проследить изменения всех бактерий-комменсалов в дикой природе очень непросто.

Тенденция списывать любые плохо понятные случаи гибели животных на последствия глобального потепления в последние годы проявляется довольно широко (и не только с птицами, но и с, например, белыми медведями), однако, как видно на примере сайгаков, она может быть ошибочной.