Внутри зияющей пасти Мамонтовой пещеры зимующие летучие мыши спят в постоянных сумерках, каждая из которых сгрудилась в своей известняковой щели. Каждую осень эти большие коричневые летучие мыши (Eptesicus fuscus) сжимают свои пушистые тела в укромные уголки стен пещеры, где они пользуются защитой от сильного ветра и водопада, который брызгает через вход. Но с настойчивым ученым мало что можно сделать.
Из этой истории
[×] ЗАКРЫТЬ
Опасение, что спелеологи, использующие загрязненное оборудование, могут невольно переносить синдром, ответственный за гибель тысяч летучих мышей из пещеры в пещеру
Видео: Spelunkers несут грибок белого носа?
[×] ЗАКРЫТЬ
Маленькая коричневая летучая мышь в Западной Вирджинии, пораженная синдромом белого носа. (Крейг В. Стилер, WVDNR) 
В худшую за годы эпидемию среди животных синдром белого носа угрожает уничтожить некоторые виды летучих мышей. (Линда Ричардсон) 
Грибковая инфекция была обнаружена в 19 штатах и 4 провинциях. (Гильберт Гейтс) 
Ученые контролируют колонии, которые не были поражены. Хейзел Бартон, с кулером, и другие в Mammoth Cave, в Кентукки. (Линда Ричардсон) 
Зимой около 200 000 летучих мышей в пещере Пирсон в Теннесси. (Стивен Альварес / National Geographic Image Collection) 
Брук Слэк с большой коричневой летучей мышью в Мамонтовой пещере, где не было обнаружено синдрома белого носа. (Линда Ричардсон) 
Будет испытана трехцветная летучая мышь. (Линда Ричардсон) 
Бартон и Ди Энн Ридер осматривают жертв. (Джордж Штайнмец) 
«Если вы подумаете о наихудшей комбинации факторов, которая могла бы быть у патогена, это было бы так, - говорит Бартон в своей лаборатории в Университете Северного Кентукки о синдроме белого носа. Болезнь была обнаружена в 2007 году. (Линда Ричардсон) 
В апреле этого года Слэк, в своем офисе под постоянным украшением Хэллоуина, получила известие, которого боялась, что синдром белого носа наконец-то прибыл в Кентукки. (Линда Ричардсон) 
Фотогалерея
Связанный контент
- Как смертельно опасный грибок, помогающий съесть мясо, снова помог милым летучим мышам
- Смитсоновский институт создаст первое в истории попавшее в неволу население летучей мыши
- Своя шахта
«Просто ... отпусти ... своими ... ногами», - убеждает Брук Слэк, биолог из Департамента рыбных и диких ресурсов Кентукки, стоя на цыпочках и протягивая руки в перчатках. вырвать летучую мышь из стены.
Летучая мышь, видимая светом ее фары, испускает поток крошечных взбешенных воплей, обнажая свои острые белые зубы в знак протеста. Слак осторожно освобождает когти летучей мыши от камня и кладет четырехдюймового животного в коричневый бумажный пакет. В этот серый декабрьский полдень Слэк и ее коллега, микробиолог из Университета Северного Кентукки по имени Хейзел Бартон, прижимают эту несчастную летучую мышь к службе для своего вида.
Пещера Мамонтов, самая длинная из известных пещер в мире, простирается как минимум на 390 миль под лесами южного Кентукки, и ее извилистые туннели очаровывают исследователей, ученых и туристов уже более века. Слэк и Бартон пришли по другой причине: пещера - это линия фронта в самом крутом упадке живой природы Северной Америки в живой памяти.
С полудюжиной сварливых летучих мышей в мешках, Слэк, Бартон и несколько его коллег таскают свое снаряжение в комнату Ротонды пещеры, где известняк образует большой куполообразный потолок. В летние дни эта естественная подземная камера заполнена туристами, но сегодня у ученых есть место для себя. Одетый в одноразовые белые костюмы Tyvek, чтобы избежать отслеживания микробов в или из пещеры, Slack держит каждую протестующую летучую мышь, в то время как Бартон обрезает образцы волос и мазки с лица и крыльев.
«Посмотри на себя своим грязным, пыльным маленьким лицом», - кричит Бартон, освещая лампой своего шлема одну кричащую летучую мышь.
Бартон и Слэк - хорошие друзья, и они часто работают вместе, хотя у них разные пристрастия. Бартон интересуется летучими мышами, потому что они живут в пещерах. Слак интересуется пещерами, потому что здесь обитают летучие мыши. У Бартона на руке татуирована карта Пещеры Ветра Южной Дакоты. Слак имеет крошечный силуэт летучей мыши, татуированный позади ее уха.
Они оба знают, что где-то в этой пещере, даже на этих летучих мышах, могут лежать споры гриба Geomyces destructans, который разрушает популяции зимующих летучих мышей на северо-востоке США. Грибок, по-видимому, является причиной заболевания, называемого синдромом белого носа, от которого за последние четыре года погибло более миллиона летучих мышей. Это даже угрожает исчезновению некоторых из самых распространенных видов летучих мышей на континенте.
Пещера Мамонтов посещает около 500 000 человек в год, любой из которых может доставлять споры внутрь или наружу. До сих пор, несмотря на кропотливые поиски Слэк и ее команды, гриб не был найден. Но эта болезнь была подтверждена в соседней Вирджинии, Западной Вирджинии и, что самое страшное, в пещере Теннесси всего в 80 милях от Мамонта.
«О, посмотри на это», - говорит Слэк своим коллегам. Они слышат ноту беспокойства в ее голосе, и молчание мгновенно и густо. Когда фары поворачиваются к ней, Слэк вытягивает крыло летучей мыши, его тонкая мембрана отмечена двумя полудюймовыми слезами. Они могут быть от столкновения с совой или забором из колючей проволоки. Или они могут быть признаком того, что синдром белого носа пересек государственную границу и прибыл в Мамонт.
Остальные летучие мыши, собранные сегодня, будут возвращены, взъерошенные, но не пострадавшие, к жилам для зимней спячки, но эта будет подвергнута эвтаназии для лабораторных испытаний. Неохотно Слэк и Майк Армстронг из Службы охраны рыб и диких животных США делают дело с флаконом с химическим изофлурином. «Прости, маленькая девочка», - говорит Армстронг. Одна летучая мышь была принесена в жертву в надежде спасти еще один миллион в своем роде.
Бартон только что провела восемь дней, протискивая свой долговечный каркас через неизведанные участки пещеры Лечугилла, южной пещеры Нью-Мексико, которая считается самой глубокой в Северной Америке. Доступ ограничен для защиты деликатных кристаллов и сталактитов Лечугиллы, а также его относительно нетронутого микробного сообщества. Хотя Бартон является опытным спелеологом, более недели в трудных проходах проверяется даже ее выносливость, в результате чего у нее болят колени и становится жесткой походка. Но она увидела ту часть мира, которую никогда не видели раньше.
Она выросла в Бристоле, Англия, в семье, которую она описывает как «ни малейшего на открытом воздухе». Когда ей было 14 лет, она приняла участие в обязательном школьном курсе, который включал скалолазание, каякинг, катание на лошадях и день спелеология. «Все испугало меня, кроме пещеры», - говорит она. «В пещере я остался позади группы, думая:« Мне это нравится. Это здорово.'"
Бартон начала исследовать пещеры недалеко от своего родного города, прогуливаясь с друзьями несколько раз в неделю («Моя мама говорила:« Ты не можешь сейчас идти в пещеру! Это темно! », - говорит она со смехом). По мере того, как росло ее любопытство и энтузиазм, она начала исследовать более сложные и далекие пещеры.
Она также была очарована микроскопическими организмами с тех пор, как натуралист Би-би-си Дэвид Аттенборо удивился сложности жизни в одной капле воды. Когда ей было 14 лет, Бартон подстригла волосы на чашке Петри с питательными веществами на уроке науки. «К следующему дню из этого выросли всякие отвратительные вещи», - вспоминает она с усмешкой. После изучения биологии в университете Западной Англии, она переехала в Университет Колорадо, чтобы получить степень доктора наук в области микробиологии.
Сотрудник, Норман Пэйс, предложил ей изучить микроскопическую жизнь в пещерах, о которой ученые мало знали. «Не так много микробиологов, которые могут пойти туда, куда вы идете», - сказал ей Пейс. Бартон не хотел, чтобы пещера - ее хобби - стала ее работой, но в конце концов она смягчилась и начала прокладывать пещеры в Мексике, Гватемале, Белизе, Венесуэле и по всей территории Соединенных Штатов в поисках признаков микробной активности. Она обнаружила, что пещеры кишат микробами, приспособленными к жизни без фотосинтеза. Она определила микробы, способные переваривать промышленные химические вещества и другие, обладающие антибиотическими свойствами, - организмы, которые она и другие исследователи изучают на предмет их способности лечить лекарственно-устойчивые заболевания человека.
Опыт Бартона научил ее упорству этих крошечных форм жизни. Для своего докторского исследования она изучала бактерию, которая поражает легкие пациентов с муковисцидозом, и она пришла к мысли о пещерах как о человеческих телах - сложных местах, в которых обитает огромное множество организмов, каждый из которых по-своему адаптируется к окружающей среде., Тем не менее, когда Бартон услышал, что грибок, убивающий летучих мышей, смог распространиться из пещер в штате Нью-Йорк вплоть до Западной Вирджинии всего за два года, даже она была удивлена его скоростью.
«Если бы вы сели и подумали:« Что бы я хотел сделать, чтобы убить летучих мышей, и как бы я это сделал? » и вы потратили время на то, чтобы подумать о наихудшем сочетании факторов, которое может иметь патоген, вот так », - говорит Бартон.
Поскольку G. destructans процветает при низких температурах, он атакует летучих мышей, когда они зимуют в зимнее время, когда их иммунная система эффективно отключается. Гриб может распространяться от летучей мыши к летучей мыши, а когда весной колонии животных рассеиваются, гриб может сохраняться в осадочных породах, готовых заразить прибытие следующей зимой. Летучие мыши с синдромом белого носа чаще просыпаются от зимнего оцепенения, что заставляет их тратить драгоценный жир в самое холодное время года. (В том, что было названо гипотезой «зуд и царапина», некоторые ученые утверждают, что летучие мыши нарушаются грибком, который накапливается на их морде и крыльях.) Гриб также поражает тонкие мембраны крыльев летучих мышей, разъедая кожу пока крылья не напоминают порванную, смятую салфетку.
Болезнь была обнаружена в начале 2007 года, когда летучие мыши в северной части штата Нью-Йорк начали вести себя странно. Вместо зимней спячки они в течение дня летали в районы, опасно бродя вдали от своих пещер. «Было бы три фута снега, и было бы 20 градусов, а не погода летучих мышей - и вы бы увидели, как летучие мыши вылетают и взлетают вдаль», - говорит Эл Хикс, тогдашний биолог из штата Нью-Йорк. Отдел охраны окружающей среды. «Вы бы знали, что каждый проклятый из них умрет. Это было ужасно."
Позже той зимой, во время обычного исследования пещер, биологи штата Нью-Йорк обнаружили тысячи мертвых летучих мышей в известняковой пещере около Олбани, многие из которых покрыты странным белым пухом. В последующие зимы мертвые летучие мыши накапливались в пещерах по всему северо-востоку. Ученые выглядели грязными и опечаленными, с костями летучих мышей - каждая тонкая и гибкая, как сосновая игла, - вонзались в их ботфорты.
К концу 2008 года исследователи болезней дикой природы определили пух как грибок, новый для Северной Америки. Сегодня грибок распространился в 19 штатах и 4 канадских провинциях и заразил девять видов летучих мышей, включая находящихся под угрозой исчезновения Индиану и серых летучих мышей. Исследование, проведенное в 2010 году в журнале Science, предсказало, что маленькая коричневая летучая мышь - когда-то один из самых распространенных видов летучих мышей в Северной Америке - может исчезнуть в восточной части Соединенных Штатов в течение 16 лет.
«Когда он впервые появился, я подумал:« Хорошо, мы можем что-нибудь сделать, чтобы сохранить его в этой пещере? », - вспоминает Хикс. «В следующем году было:« Что мы можем сделать, чтобы обезопасить наши крупнейшие колонии? » А потом в следующем году было: «Можем ли мы сохранить какие-нибудь из этих колоний?» Теперь мы спрашиваем, сможем ли мы поддерживать развитие этих видов ».
G. destructans также заражает летучих мышей в Европе, но это не убивает их, по крайней мере, в больших количествах. G. destructans, возможно, пронеслись в европейских пещерах в далеком прошлом, оставив только летучих мышей, которые могли противостоять грибку. Исследователи не знают, когда и как грибок попал в Северную Америку, но они предполагают, что это может быть так называемое «загрязнение патогенами», непреднамеренный перенос заболеваний человеком - в данном случае, возможно, посещающим пещеру туристом - в новые и гостеприимные места обитания.
С их незаслуженной ассоциацией с жуткими народными сказками летучие мыши не имеют большой части избирательного округа. Но биологи летучих мышей говорят, что последствия гибели в Северной Америке простираются далеко за пределы самих животных. Например, один миллион летучих мышей - число, уже вырубленное синдромом белого носа - потребляют около 700 тонн насекомых, многие из которых являются вредителями, каждый год. Чем меньше летучих мышей, тем больше комаров, тлей и неурожаев. Исследование, опубликованное в журнале Science этой весной, показало, что летучие мыши ежегодно предоставляют сельскому хозяйству США более 3, 7 миллиардов долларов на борьбу с вредителями.
Поскольку G. destructans каждую зиму продвигается дальше, Бартон, Слэк и множество других биологов стремятся вовремя понять гриб, чтобы его удержать. Поскольку ученые не уверены, насколько легко люди могут распространять грибок, многие пещеры были закрыты, и туристам, любителям отдыха и ученым рекомендуется чистить свое снаряжение между поездками под землю. Бартон и ее ученики показали, что обычные чистящие средства, такие как Woolite и Formula 409, убивают G. destructans, не повреждая снаряжение для спелеологии.
Но даже когда Бартон, Слэк и их коллеги патрулируют периметр заболевания, они признают, что синдром, вероятно, продолжит распространяться по всему континенту.
«Кто будет жить, а кто умрет?» - спрашивает Ди Энн Ридер. «Это большая вещь, о которой я думаю все время». Редер, профессор биологии в Университете Бакнелла в центральной Пенсильвании, проводит свои дни в окружении синдрома белого носа. G. destructans процветает в близлежащих пещерах и шахтах, на многих летучих мышах в ее университетских лабораториях и даже на множестве чашек Петри, закрепленных в изолированном лабораторном холодильнике. Вблизи эпидемия сложнее, чем кажется на первый взгляд, поскольку некоторые виды летучих мышей - и некоторые отдельные летучие мыши - оказываются более устойчивыми, чем другие. Ридер хочет знать почему.
Ридер никогда не ожидал, что изучит синдром белого носа, но, как и Бартон, она была прекрасно подготовлена к работе. Очарованная млекопитающими с самого детства летом в Сьерра-Неваде, она изучала физиологию и поведение приматов, прежде чем перейти на летучих мышей. Сначала причины были практичными - летучих мышей было легко поймать и отобрать в большом количестве, но «я просто влюбился в них», - говорит Ридер. «Они такие крутые. Я всегда говорил, что ничто не сломит их, что они абсолютно устойчивы. А потом у нас появился этот грибок, - говорит она, качая головой. «Это застало нас всех врасплох - и застало их врасплох».
После того, как Ридер приехала в Пенсильванию в 2005 году, она оснастила свою лабораторию набором камер с климат-контролем, предназначенных для имитации естественных условий пещеры. Она и ее ученики только начали собирать данные о спячках летучих мышей, когда появился синдром белого носа. Внезапно у биологов всего континента возникли вопросы о том, как летучие мыши вели себя во время зимней спячки, и Ридер был одним из немногих исследователей, которые были в состоянии ответить на них. «Они сказали бы:« Что мы знаем о спячке? » и я бы сказал: «Ну, мы так много знаем», - говорит Ридер, прижимая палец друг к другу.
Подобно Бартону и остальным небольшим группам исследователей, занимающихся этой болезнью, Ридер внезапно переориентировала свою карьеру на борьбу с ней. Она и ее ученики набирали нормальный темп науки, проводя эксперименты в полевых условиях и в лаборатории так быстро, как только могли их придумать. В эти дни коридор возле ее лаборатории переполнен изношенными рюкзаками и другой потертой полевой одеждой. «Иногда я чувствую себя крысой на электрифицированной решетке», - смеется она.
В Кентукки Бартон также работал сверхурочно, отбирая кожные выделения и волосы у летучих мышей в пещерах по всему штату. В своей лаборатории она и ее ученики занесли в каталог природные противогрибковые соединения, вырабатываемые бактериями и другими грибами, и выявили некоторые соединения, которые могут защитить уязвимых летучих мышей от синдрома белого носа. Но чтобы проверить самые перспективные соединения, ей нужно что-то, чего у Кентукки еще не было: больные летучие мыши.
Когда Ридер и Бартон встретились на конференции летучих мышей в 2009 году, их дополнительные навыки были очевидны. «Мы говорили на разных языках, но было ясно, что нам нужно разговаривать друг с другом», - говорит Ридер. Прошлой осенью в юго-восточной Пенсильвании Бартон и несколько учеников Ридера надели костюмы Тайвека и уползли в глубины одной из старейших известняковых шахт в Северной Америке. Там они поймали в ловушку более 100 зараженных летучих мышей и поместили их в сетчатые камеры с аэрозольными противогрибковыми соединениями. Затем они оставили летучих мышей одних на зимовку, надеясь, что некоторые выживут до весны. Они повторили эксперимент в лаборатории Ридера, применяя составы к зараженным летучим мышам в ее камерах спячки.
В середине марта Ридер посещает четыре лабораторные камеры зимовки, в которых находятся обработанные летучие мыши. Камеры, которые напоминают громоздкие холодильники, вмещали 128 летучих мышей прошлой осенью. Теперь три из четырех камер пусты и тихи и закрыты после того, как последние их летучие мыши умерли в прошлом месяце. В углу слабо освещенной комнаты, в единственной операционной комнате, выживает одна летучая мышь, но она не проживет намного дольше. Через небольшое окно можно увидеть его силуэт, неподвижно свисающий с металлической стойки внутри. Его пушистое тело не больше человеческого пальца.
Ридер и ее ученики путешествуют по холмистой местности в Пенсильвании, направляясь к известняковой шахте, где летучими мышами прятались прошлой осенью. Обочины дороги усеяны серыми каменными домами и церквями, напоминая о времени, когда известняк в этом районе служил укрытием для людей и летучих мышей. Устье шахты, спрятанное в крутом склоне холма над двухполосной автомагистралью, заблокировано запретными металлическими воротами, предназначенными для защиты от вандалов. Тем не менее, пещера усеяна пивными бутылками, и на липкой скале неровно написано: «Это здорово».
Но не для летучих мышей в этой шахте, число которых сократилось с примерно 10 000 два года назад до примерно 180 сегодня. Ридер и ее ученики застегивают свои костюмы Тайвека и пробираются сквозь упавшие камни на полу шахты, лучи их фар пронзают холодную, полумраку. Маленькие коричневые летучие мыши висят на скалах, в одиночку или по двое и по три, их мех блестит от влаги. Кое-где на земле лежит мертвая летучая мышь, тела которых едва ли более прочны, чем высушенные листья. Экипаж насчитывает 35 живых летучих мышей, висящих прямо в устье шахты, почти наполовину с видимыми признаками синдрома белого носа. Все гораздо ближе ко входу в шахту, чем обычно для этого времени года. Позже, несколько человек вылетят из шахты, бледно-коричневые и шатаясь при дневном свете.
Экипаж проскальзывает через узкую горизонтальную щель сбоку шахты, сползая головой вниз по склону, заполненному валунами. Там еще больше плохих новостей: сетчатые клетки были разрушены енотами, а обработанные летучие мыши внутри либо сбежали, либо их съели. Целый сезон потерянных данных - енотам! Среди исследователей, разочарование ощутимо, их реакции непечатны.
К тому времени, когда она возвращается ко рту шахты, Ридер уже философичен. «Я не очень хорошо справляюсь с шутками», - говорит она. Из своих лабораторных экспериментов она уже знает, что методы лечения, которые они использовали, не могут спасти летучих мышей от синдрома белого носа; в лучшем случае они могут немного продлить свою жизнь. Возможно, разные соединения или более высокие концентрации одних и тех же соединений могут повысить выживаемость, но это вопросы для следующего исследования.
В своих поисках закономерностей эпидемии белого носа Ридер и ее ученики обнаружили, что летучие мыши в более прохладных условиях могут иметь лучшие показатели выживаемости. Поэтому вполне возможно, что люди могут изменить температуру в некоторых шахтах, например, изменив форму входов на прямой поток воздуха. В Теннесси защитники природы уже планируют построить искусственную пещеру, в которой можно не оставлять грибков, а в Нью-Гемпшире биологи изучают летучих мышей, которые впадают в спячку в заброшенных бункерах времен Второй мировой войны, надеясь, что климатические условия внутри помогут выжить некоторым летучим мышам., Национальный зоопарк пытался удержать находящихся под угрозой исчезновения крупноухих летучих мышей Вирджинии в неволе, пока что с ограниченным успехом.
Даже если такие героические меры могут уменьшить потери, многим видам летучих мышей понадобятся поколения, чтобы оправиться от синдрома белого носа. Томас Кунц, исследователь летучих мышей в Бостонском университете, уже готовится к уменьшению численности населения. Поскольку летучие мыши зависят от тепла тела друг друга, чтобы согревать свои летние жилища, Кунц разработал искусственные жилища - узкие щели, построенные из древесных отходов - которые могут эффективно нагреваться с помощью нескольких летучих мышей.
«В худшие дни я чувствую, что мы стараемся изо всех сил, чтобы документировать исчезновение», - говорит Ридер. «Но каким-то образом, дразня все это, действительно понимая, как они умирают и почему, мы можем найти что-то действительно важное, что-то, чего мы не предсказывали, что-то, что могло бы помочь».
Прошлой зимой Брук Слэк и ее команда провели ежегодное обследование почти 100 пещер Кентукки. Первые результаты были хорошими: у летучей мыши, которую она умерщвляла в Мамонтовой пещере, был отрицательный результат на синдром белого носа, а остальные исследования в пещерах были чистыми. Выглядело, как будто летучие мыши Кентукки, несмотря ни на что, пережили еще одну зиму без грибка. Но затем на юге штата Огайо появился синдром белого носа, и Слэк решил перепроверить несколько мест возле границы, чтобы быть уверенным.
1 апреля в известняковой пещере на юго-западе Кентукки исследователь, работавший со Слэк, обнаружил маленькую коричневую летучую мышь с белым пухом на морде. Они отправили его в лабораторию, и через неделю Слэк получил известие, которого она ожидала, но боялась за последние три года: синдром белого носа наконец-то появился в Кентукки.
Теперь работа Слэка заключается не только в том, чтобы замедлить распространение синдрома белого носа, но и в том, чтобы как можно больше узнать о болезни, которая распространяется через ее состояние - и ее любимых летучих мышей. «Есть чувство беспомощности», - признается она. «Но я не чувствую, что мы можем сказать:« Ну, у нас это есть, поэтому мы сдаемся ». У нас есть обязательство двигаться вперед ».
Мишель Нихуис написала об атлантических тупиках, Генри Дэвиде Торо и прошлогоднем разливе нефти в Персидском заливе для Смитсоновского института .
