• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Biologi
    Kan sjukdomsupptäckande hundar hjälpa till att rädda South Dakotas bighorn-får?
    Ett storhorn på väg tillbaka in i parken efter ett test. Kredit:Brady Neiles

    Sommaren 2021 var Badlands National Park hem för en frisk och växande population av Rocky Mountain bighorn-får, med cirka 300 totalt bland de tre besättningarna. Sedan i augusti kom Paul Roghair, ledande biologisk vetenskapstekniker för parken, över ett dött får. I september hittade han en död bagge. Roghair hade en sjunkande känsla av vad som kunde vara på gång.



    "Jag tänkte, 'Åh nej, vi kanske har en situation'," sa Roghair.

    Tidiga tester avslöjade ett värsta scenario:fåren hade fått en dödlig, lunginflammationsorsakande bakterie – Mycoplasma ovipneumoniae – som nästan utplånade en flock i Custer State Park i början av 2000-talet.

    Lunginflammation spred sig snabbt över resten av de tre besättningarna, och djurlivstjänstemän började märka att bighorn hostade regelbundet. Inom tre månader var 50 % av radiohalsbandsfåren döda.

    "Vi hittade får överallt," sa Roghair, en examen från South Dakota State University från 2006 inom vilda djur och fiskevetenskaper. "Vi förlorade många av dem."

    Tre år senare, med nästan 85 % av befolkningen förlorade, finns cirka 50 bighorn kvar i parken. Även om det inte finns något vaccin eller behandling för Mycoplasma ovipneumoniae, har forskare vid SDSU:s Department of Natural Resource Management anslutit sig till ett samarbetsprojekt som finansieras av National Park Service mellan South Dakota Department of Game, Fish and Parks och Oglala Sioux Parks and Recreation Authority för att hitta lösningar för att bromsa det nuvarande problemet och förhindra framtida utbrott.

    Tumultartad historia i South Dakota

    Före den europeiska bosättningen var Audubons trollhornsfår (Ovis canadensis auduboni) vanliga i regionerna Badlands och Black Hills i South Dakota. Men 1887 hade bighorn nästan "rensats ut" ur staten och nu är Audubons en utdöd underart. Oreglerad jakt och husdjursbete tros vara de främsta bovarna i deras bortgång.

    1922 erhöll Peter Norbeck, South Dakotas nionde guvernör och en tre mandat amerikansk senator, åtta Rocky Mountain bighorns (Ovis canadensis canadensis) från Alberta, Kanada, som släpptes ut i Custer State Park. Detta var det första av många translokations- och återbefolkningsinsatser för bighornsfår i South Dakota.

    Deras tumultartade historia har präglats av perioder av tillväxt och dödsfall. Ta till exempel Norbecks flock. Den blomstrade i Custer State Park fram till 1950-talet, då befolkningen plötsligt minskade och till slut förlorades helt på grund av "okända orsaker."

    1964 fick Badlands National Park sin första translokationsflock av bighornsfår, när 22 bighorns flyttades från Pike's Peak, Colorado. Parken fick en andra flock från Wheeler Peak, New Mexico, 2004.

    Andra besättningar i Black Hills har också sett perioder av tillväxt, följt av perioder av nedgång och, i vissa fall, total befolkningsförlust. Nästan alla dessa dödsfall kan orsakas av olyckor (vanligtvis fordon) eller Mycoplasma ovipneumoniae-utbrott inom besättningar.

    I USA finns det cirka 80 000 Bighorn-får.

    Lovara med en av sina brukshundar.  Kredit:South Dakota State University

    Nuvarande situation

    Så vad hände i denna senaste die-off? Hur blev bighorns smittade?

    Enligt William Severud, biträdande professor vid SDSU:s institution för naturresursförvaltning, misstänks det att en bagge, eller grupp unga baggar, interagerat med en tamfårenhet norr om parken.

    "Det som hände var att några av fåren lämnade parken och kom med tamfår," sa Severud. "Det var där de troligen kom i kontakt med sjukdomen. De förde tillbaka den till parken och skickade runt den till resten av flocken. Många av dem dog direkt."

    Tamfår (och getter) är bärare av Mycoplasma ovipneumoniae och är till synes opåverkade av bakterien. Men för vilda får är lunginflammation en dödsdom, med dödligheten på mellan 50 % och 80 % för infekterade storhorn.

    För bighorns som överlever en infektion är framtiden ensam. Utbrott inom en population orsakar därefter låg rekrytering av lamm, vilket innebär att besättningar har svårt att återbefolka.

    "De överlevande från lunginflammationen rensar antingen bakterierna eller så blir de kroniska bärare av den", förklarade Severud. "Bakterien lever fortfarande i deras näshåla. När lammen föds på våren har de en viss immunitet mot modersmjölken, men efter ungefär sex veckor försvinner det och i princip alla lamm dör. Så det eliminerar inte bara 50 % av besättningen, det undertrycker också reproduktionen för att överleva."

    Utan någon tillgänglig behandling är ett av sätten på vilka djurförvaltare förhindrar ytterligare döende att testa djur i flocken för sjukdomen. Om ett positivt test avslöjas genom en näspinne, kommer djuret att testas två gånger till. Tre raka positiva tester betyder att djuret är en kronisk bärare och tappar bakterien, vilket gör att andra får blir infekterade.

    "Att ta bort djur som testar positivt är ett av de enda sätten att bekämpa detta just nu", förklarade Severud.

    Träning av hundar

    Sedan de gick med i återställningsprojektet för bighorn har Severud och hans forskarassistenter gjort flera resor till Badlands för att testa och märka bighorn. En av de aktuella utmaningarna med testning är kostnaden för att fånga och hålla fast djuren, tillsammans med fördröjningen för att få testresultat.

    Att fånga bighorns görs genom "helikopternätskytte", som använder välutbildade piloter och vilda biologer för att fånga och hålla fast djuren för testning. Efter att ha torkat av djurens näshålor skickar de proverna till en testanläggning i delstaten Washington. Under idealiska förhållanden kommer resultaten att vara tillgängliga om två veckor.

    Stella, en annan av Lovaras hundar, i aktion.  Kredit:South Dakota State University

    Denna fångst- och testprocess är den mest effektiva metoden för att testa och upptäcka sjukdomar hos bighorn; forskare letar dock efter ett mer effektivt sätt att testa och upptäcka sjukdomar.

    Severud och en av hans utexaminerade assistenter, Michele Lovara, undersöker om tränade hundar kan vara svaret. Tidigare har hundar använts för att upptäcka en mängd olika mänskliga sjukdomar, inklusive cancer, och forskarna tror att de kan tränas på liknande sätt för att upptäcka lunginflammation hos bighorns.

    "Det finns några olika sätt att testa och upptäcka lunginflammation," sa Severud. "Vi är intresserade av den här hundmetoden eftersom det skulle hindra oss från att behöva svabba dem och skicka DNA till dem till labbet och vänta på resultat."

    Lovara, en masterstudent vid SDSU, är engagerad i världens ledande bevarandehundorganisation, Working Dogs for Conservation. De senaste månaderna har hon tränat hundarna, främst skyddshundar, för att upptäcka bakterier från pinnen.

    "Vi tittar på näsproverna, men vi tittar också på scat, för om vi kan titta på scat behöver vi inte göra infångningarna alls", sa Lovara. "Vi skulle kunna göra det här helt icke-invasivt, och det skulle vara idealiskt."

    För att testa sin idé tränade de först hundarna att upptäcka bakterier genom tamfår. Hundarna gör noggranna upptäckter med en hastighet på 93 %. För vilda scats gör de exakta detekteringar med en hastighet på 80 %.

    "I labbet går de hyfsat bra vid upptäckt, och nästa år hoppas vi kunna testa hundarna i fält," sa Lovara. "I sommar ska vi testa dem i fält med näsproverna."

    Om hundarna kan göra exakta upptäckter skulle det göra det möjligt för vilda djur att ta bort infekterade bighorns från resten av flocken på ett mycket mer effektivt och lägligt sätt.

    "Problemet är att några av djuren får sjukdomen och att de mår bra. Vi vill inte ta bort ett djur som har genetiken för att komma över denna sjukdom," sa Lovara. "Frågan blir, vilka tar du bort?"

    Lösningar

    Att ta bort smittade får från besättningen är ett sätt att bekämpa utbrott, men hur kan de förhindras i första hand?

    Det bästa sättet att bekämpa sjukdomen är att hålla boskap och vilda får åtskilda, säger Severud.

    Ett annat samarbetsprojekt som en av Severuds doktorander är involverad i är att förstå rörelserna hos enskilda bighorn och hela flockar. Eftersom en stor majoritet av fåren är halsband kan forskarna spåra deras rörelser i och utanför parken.

    Tidigare utvärderade en doktorand från SDSU, Austin Wieseler, befolkningen i Badlands National Park för sin masteruppsats. Under fältforskning 2018 identifierade Wieseler fem inhemska get- och fårpopulationer inom 16 mil från parkens gränser.

    "Eftersom befolkningen fortsätter att ha hög överlevnad och tillväxt, verkar sjukdomsexponering från kontakt med boskap vara den största risken för befolkningen i framtiden", skrev Wieseler profetiskt våren 2021.

    Vilda djur är oerhört svåra att hålla tillbaka och så småningom kom fåren med sina inhemska kusiner. För att förhindra en liknande situation i framtiden, misstänker Lovara att hundar skulle kunna användas för att hålla grupperna åtskilda.

    "Kan vi använda djurskyddshundar för att förhindra att sjukdomen sprider sig?" sa Lovara. "Det är den förebyggande åtgärden som vi också har arbetat med."

    Problemet är att djurskyddshundar ofta bara skyddar sina får från rovdjur, och enligt inhemska producenter i området ser hundar för närvarande inte bighorns som rovdjur och låter dem blandas med de andra fåren. Emellertid har anekdotiska bevis visat att om producenter jagar bighorns bort från sina besättningar, kommer skyddshundar att härma deras ägares beteende.

    "Vi tror att det kan vara en ganska enkel träningsfix," sa Lovara.

    Framtidsutsikter

    Medan situationen är dyster inom Badlands nationalpark, enligt Roghair, finns det utrymme för optimism. Färre bighorn testar positivt, vilket betyder att utbrottet börjar avta.

    "Vi måste rensa ut sjukdomen från besättningarna vilket kommer att hjälpa till med rekrytering av lamm," sa Roghair. "Då kan vi komma tillbaka till en växande och frisk befolkning."

    Badlands är också en idealisk plats för bighorns eftersom befolkningen – före utbrottet – var frisk och blomstrande. Roghair tror att de kan frodas igen när de kommer tillbaka till en sjukdomsfri befolkning.

    "Vi är inte ute ur skogen än," sa Roghair. "Men vi tar steg i rätt riktning."

    Tillhandahålls av South Dakota State University




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com