MBARI-forskare är vana vid att trotsa byiga vindar och hackiga hav när de testar sin högteknologiska utrustning i Monterey Bay. Men ett fältexperiment nyligen i Yellowstone National Park såg MBARI-forskarna Kevan Yamahara och Roman Marin III undvika horder av turister och älghjordar medan de letade efter "hjärnätande amöbor".

Det här kan låta som handlingen för en dålig B-film, men för Yamahara och Marin var det bara ytterligare en chans att testa vattenprovtagningsförmågan hos MBARI:s Environmental Sample Processor (ESP). I över 10 år, ESP:er har använts för att automatiskt samla in och bearbeta vattenprover från Nya Zeeland till Monterey Bay till Lake Erie till Gulf of Maine.

Yellowstone-experimentet är en del av en gemensam ansträngning med U.S. Geological Survey (USGS) och Montana State University för att studera en liten amöba, Naegleria fowleri. Denna amöba finns i varma till varma sötvattenförekomster runt om i världen, och är relativt vanlig i södra USA. Det dyker också upp ibland i varma källor, vattenvärmare, och neti-krukor.

Om du får vatten med Naegleria fowleri i näsan, det finns en chans att amöborna kommer att vandra uppför din sinusnerv och in i din hjärna, där de börjar konsumera nervceller. De första symptomen, inklusive huvudvärk, illamående, kräkningar, och en stel nacke, visas om cirka fem dagar. Om ytterligare fem dagar är du sannolikt död (dödligheten är 97 procent).

Lyckligtvis, även om Naegleria amöbor är vanliga, hjärninfektioner är sällsynta. Enligt U.S. Centers for Disease Control and Prevention (CDC), endast 40 personer i USA smittades av Naegleria fowleri mellan 2007 och 2016.

Enligt CDC, "Det finns inga snabba, standardiserade testmetoder för att upptäcka och kvantifiera Naegleria fowleri i vatten... Det kan ta veckor att identifiera amöban, men nya detektionstester är under utveckling." USGS samarbetar i utvecklingsprocessen, vilket passar ihop med en större USGS-satsning på att placera automatiserade vattenövervakningssystem på strömmätare runt om i landet.

Det är där ESP så småningom kan komma väl till pass, inte bara vid övervakning av sjukdomsalstrande organismer som Naegleria, men också för att samla in miljö-DNA som skulle kunna användas för att upptäcka förekomsten av zebramusslor och andra invasiva arter. (Miljö-DNA är genetiskt material som frigörs av organismer till sin omgivning genom normala biologiska processer som urinering eller uppslammad hud.)

I det senaste fältexperimentet, MBARI-forskare använde två olika typer av ESP för att bearbeta vattenprover från Gardnerfloden, nära gränsen mellan Montana och Wyoming. En liten, portabla, tredje generationens ESP genomfördes i fält för att filtrera och bearbeta prover tagna direkt från floden. En äldre, andra generationens ESP installerades vid Montana State University och användes för att bearbeta vattenprover som forskarna tog tillbaka från floden i kolv.

Efter att ESP:erna bearbetade och filtrerade vattenproverna, forskare tog bort filter från ESP:erna och skickade dem till USGS- och CDC-labb för vidare bearbetning och testning för Naegleria.

Även om Marin och Yamahara njöt av Yellowstone-landskapet, det var hårt arbete att vandra till och från floden med batterier och tung utrustning, för att inte tala om 60 liter vatten. Dessutom, flodsträckan där teamet samlade in vattenproverna visade sig vara ganska hektiskt. När man samlar in vattenprover, teamet var tvungen att arbeta runt resenärer som flockas till floden för att blöta dess varma vatten, uppenbarligen obekymrad över den (troligen mindre) risken att få sina hjärnor infekterade av amöbor. Mer inspirerande var en flock älg som vandrade in och ut ur provtagningsområdet, omedveten om både forskarna och turisterna.

Detta pilotprojekt, finansierat av ett USGS Innovation Center-anslag, är bara det första i en serie tester för att avgöra om ESP kan användas av USGS för att övervaka vatten över hela USA. Som en vandrande lax, ESP har börjat ta sig ut ur havet och in i sötvattenströmmar och sjöar långt in i landet. Om det kan hjälpa till att förhindra infektioner genom att hjärnätande amöba, så mycket bättre!