Голубой краб (Callinectes sapidus) обитает в водах Северной и Южной Америки. Его молодые особи сильно уязвимы для динофлагеллята Hematodinium perezi — микроскопического паразита, активность которого возрастает с повышением температуры воды. Этот патоген, попадая в организм, вызывает опасное заболевание, часто приводящее к гибели хозяина. В некоторых заливах уровень сезонного заражения может достигать почти 100%.
Паразит распространяется через водную среду: зараженный краб выпускает в воду сотни тысяч свободноплавающих инфекционных стадий — диноспор. Другой краб заражается, проглатывая воду или фильтруя ее через жабры. Именно на этом, самом уязвимом этапе жизненного цикла паразита, вступает в силу естественный фактор сопротивления — восточная устрица (Crassostrea virginica). Ученые из Виргинского института морских наук (США) доказали, что фильтрующая активность устриц служит ключевым экологическим механизмом для снижения передачи болезней. Результаты исследования опубликованы в журнале Ecology.
Эта работа наглядно подтверждает концепцию «эффекта разбавления», давно обсуждаемую в экологии. Она предполагает, что биоразнообразие экосистемы может естественным образом подавлять распространение болезней, когда виды, не являющиеся хозяевами для патогена, прерывают цепочки его передачи — например, поедая инфекционные стадии.
Чтобы проверить гипотезу, исследователи разместили контейнеры с молодыми неинфицированными крабами в прибрежных водах Виргинии. Контейнеры окружали одним из трех вариантов: 80 живыми устрицами, 160 пустыми створками раковин или ничем. После 7-13 дней в условиях естественного инфекционного давления крабов обследовали.
Результаты показали, что вероятность заражения крабов, находившихся рядом с живыми устрицами, была на треть ниже, чем в контрольной группе. При этом пустые раковины не оказали статистически значимого защитного эффекта. Значит, решающим фактором служит именно активная фильтрация, а не физическое присутствие раковин.
Лабораторные эксперименты дополнили картину. Ученые поместили отдельных устриц в аквариумы с добавленными диноспорами паразита. Контролируя плотность патогенов в воде, исследователи выяснили, что в среднем одна устрица способна удалить более 60% свободноплавающих диноспор всего за час. Эта скорость очистки сопоставима со скоростью поглощения их обычной пищи — фитопланктона.
Таким образом, исследование впервые предоставило прямое экспериментальное доказательство «эффекта разбавления» в морской среде, показав, что устрицы могут напрямую снижать заболеваемость крабов, поглощая заразные стадии их паразитов.