Predator, biji pohon ek, & fragmentasi mengatur jumlah kutu yang terinfeksi – ScienceDaily

Predator, biji pohon ek, & fragmentasi mengatur jumlah kutu yang terinfeksi – ScienceDaily

[ad_1]

Di AS bagian timur, risiko tertular penyakit Lyme lebih tinggi di hutan yang terfragmentasi dengan kepadatan hewan pengerat yang tinggi dan jumlah rubah, oposum, dan rakun yang tinggal sedikit. Ini adalah di antara temuan dari analisis 19 tahun data tentang ekologi penyakit yang ditularkan melalui kutu di lanskap hutan, baru-baru ini diterbitkan di jurnal. Ekologi.

Penyakit Lyme adalah penyakit yang ditularkan melalui vektor yang paling sering dilaporkan di AS. “Menggunakan hampir dua dekade data di jaring makanan hutan, kami tertarik untuk mengurai kondisi ekologi yang mengatur jumlah kutu yang terinfeksi di lanskap,” jelas Richard S. Ostfeld, ahli ekologi penyakit di Cary Institute of Ecosystem Studies dan salah satu penulis utama makalah ini.

Data jangka panjang dikumpulkan di Dutchess County, NY, episentrum penyakit Lyme. Variabel yang dipantau di enam petak lahan berhutan (masing-masing 2,2 hektar) di lahan Cary Institute meliputi: mamalia kecil, kutu berkaki hitam, patogen yang ditularkan melalui kutu, rusa, biji pohon ek, dan iklim. Komunitas predator dan tingkat infeksi kutu juga tercatat di 126 lokasi di seluruh wilayah Dutchess selama dua tahun.

Taal Levi dari Oregon State University, juga seorang penulis utama, mencatat, “Tujuan kami adalah untuk mengidentifikasi indikator ekologi yang dapat digunakan untuk melindungi kesehatan masyarakat. Dengan menganalisis data jangka panjang ini secara holistik, kami dapat mengetahui bagaimana perubahan pada hal-hal seperti predator populasi dan sumber makanan mengubah struktur komunitas ekosistem hutan, dan pada akhirnya melimpahnya kutu blacklegged yang terinfeksi yang mencari makan. “

Peran hewan pengerat yang terlalu besar

Kutu blacklegged mengambil satu kali makan darah di masing-masing dari tiga tahap hidupnya: larva, nimfa, dan dewasa. Mereka lahir bebas dari patogen yang menyebabkan penyakit Lyme, anaplasmosis, dan babesiosis. Ini diperoleh ketika mereka mengambil tepung darah dari mamalia yang terinfeksi, dengan tikus berkaki putih dan tupai timur menjadi reservoir paling kompeten dari penyakit yang ditularkan melalui kutu ini.

Ostfeld menjelaskan, “Tidak jarang melihat tikus dengan lima puluh kutu makan yang menempel. Mereka dapat membawa beban kutu yang sangat besar tanpa membahayakan kebugaran mereka. Ini adalah berita buruk bagi kami, karena hewan pengerat ini juga sangat efisien dalam menyimpan dan mentransfer patogen ke kutu yang memberi makan. . “

Ketika kutu larva yang terinfeksi meranggas menjadi nimfa, mereka menjadi ancaman kesehatan masyarakat. Kecil seperti biji poppy, kutu nimfa mudah diabaikan dan bertanggung jawab atas sebagian besar infeksi penyakit Lyme pada manusia.

Centang dan data mamalia kecil

Sejak awal 90-an, mamalia kecil telah dipantau di enam petak lahan berhutan di lahan Cary Institute. Perangkap terjadi selama beberapa hari setiap 3-4 minggu dari Mei hingga November. Hewan diberi tag, didokumentasikan, dan dilepaskan, dengan catatan beban kutu. Tikus dan tupai menguasai 90% tangkapan. Studi ini mencerminkan data dari 78.146 tangkapan dari 19.299 individu tikus kaki putih dan 15.646 tangkapan dari 3.755 individu tupai timur.

Kutu dan patogen juga diambil sampelnya di lokasi dengan menggunakan kain seret. Setiap tiga minggu, dari April hingga November, transek 450 meter dari plot diseret, dengan kutu yang diinventarisasi pada interval 30 meter. Pengambilan sampel seret dari seluruh plot dilakukan dua kali selama puncak nimfa dan dua kali selama puncak larva. Untuk periode yang tercakup dalam analisis ini, tercatat 11.115 nimfa dan 147.238 larva. Lebih dari 7.000 nimfa diuji untuk patogen penyebab penyakit Lyme, anaplasmosis, dan babesiosis.

Faktor-faktor yang mempengaruhi banyaknya kutu yang terinfeksi dikelompokkan menjadi dua sistem: ‘bottom-up’ dan ‘top-down’.

Kontrol dari bawah ke atas: Biji

Keranjang benih digunakan untuk memantau produksi biji pohon ek di lapangan. Pohon ek menghasilkan biji dalam siklus boom-and-bust. Analisis statistik mengungkapkan bahwa kelimpahan biji pohon ek yang tinggi di plot meningkatkan populasi hewan pengerat pada tahun berikutnya dan merupakan indikator yang dapat diandalkan untuk peningkatan kutu nimfa yang terinfeksi dua tahun setelah tahun ledakan biji pohon ek.

Ostfeld menjelaskan, “Ketika produksi biji pohon ek tinggi, hewan pengerat memakan benih dan lebih berhasil melewati musim dingin dan berkembang biak. Musim semi setelah tanaman biji pohon ek besar, jumlah hewan pengerat meningkat. Kutu larva yang sedang berburu lebih cenderung memakan tikus berkaki putih atau chipmunk – hewan yang sangat efisien dalam menyebarkan bakteri penyebab penyakit Lyme. “

Akibatnya, kepadatan hewan pengerat yang tinggi dalam satu musim panas sangat berkorelasi dengan tingginya jumlah nimfa yang terinfeksi pada tahun berikutnya.

Kontrol atas-bawah: Predator

Untuk menilai hubungan antara kelimpahan predator dan tingkat infeksi kutu, perangkap kamera LED hitam dipasang di seluruh Wilayah Dutchess – di 87 lokasi pada musim panas 2012 dan 63 lokasi pada musim panas 2013; 24 dari situs ini disurvei selama dua tahun.

Hewan yang direkam oleh kamera jebakan termasuk anjing hutan, rubah, kucing hutan, nelayan, rakun, dan oposum. Tim tersebut mensurvei kutu di situs pemantauan kamera dan mengujinya untuk patogen. Mereka kemudian menggunakan analisis statistik untuk menghubungkan persentase kutu nimfa yang terinfeksi dengan data tentang struktur komunitas karnivora dan tutupan hutan.

Situs dengan keanekaragaman predator yang tinggi memiliki prevalensi infeksi yang lebih rendah pada kutu nimfa dibandingkan situs yang didominasi oleh coyote. Prevalensi kutu nimfa yang terinfeksi paling rendah di lokasi dengan tutupan hutan lebih tinggi dan keanekaragaman predator. Bobcat, rubah, dan opossum semuanya dikaitkan dengan penurunan infeksi kutu.

Populasi coyote berkembang di seluruh AS bagian timur. Catatan Levi. “Coyote dapat mengecualikan rubah dan karnivora kecil lainnya, yang seharusnya mengurangi tingkat predasi pada inang mamalia kecil utama untuk patogen. Hal ini dapat mengakibatkan populasi mamalia kecil yang lebih besar, penurunan tingkat pergantian yang memungkinkan individu yang terinfeksi untuk hidup lebih lama dan menginfeksi lebih banyak kutu, dan perubahan pada perilaku hewan pengerat yang membuat kutu pencarian lebih mungkin untuk memakan hewan pengerat, memperkuat tingkat infeksi kutu. “

Iklim

Suhu, kelembapan, dan curah hujan telah dicatat terus menerus di Stasiun Pemantauan Lingkungan Cary Institute sejak 1984. Tim menemukan bahwa iklim mempengaruhi keberhasilan kutu. Cuaca musim semi atau musim dingin yang hangat dan kering dikaitkan dengan penurunan kepadatan nimfa yang terinfeksi. Musim dingin atau mata air yang hangat dan basah tidak mengalami penurunan jumlah kutu yang serupa.

Ostfeld menjelaskan, “Kutu menghabiskan 95% waktunya jauh dari inang, di tanah. Mereka sensitif terhadap kekeringan dan membutuhkan kelembapan untuk bertahan hidup.”

Menyatukan semuanya

“Ini adalah pertama kalinya kami mensintesis efek kontrol bottom-up dan top-down – bersama dengan iklim – pada kelimpahan tick yang terinfeksi. Panjang dataset ini, serta ukuran sampel dari kedua tick yang dikumpulkan. dan mamalia kecil yang ditangkap, belum pernah terjadi sebelumnya dalam konteks ini, “jelas Ostfeld.

Para penulis menyimpulkan bahwa di hutan yang didominasi pohon ek di AS bagian timur, risiko penyakit yang ditularkan melalui kutu sangat terkait dengan pasokan biji pohon ek yang berfluktuasi dan struktur komunitas predator.

Levi mencatat, “Komunitas karnivora yang beragam dan utuh dapat membantu menekan infeksi kutu nimfa dengan membatasi populasi hewan pengerat. Hutan yang telah dieksploitasi secara berlebihan atau terfragmentasi oleh pembangunan tidak dapat mendukung predator berukuran sedang seperti rubah dan bobcat, dan populasi mamalia kecil berkembang tanpa terkendali.”

Ostfeld menguraikan skenario terburuk, “Jika tanaman biji ek yang berfluktuasi menyebabkan populasi hewan pengerat melonjak dan kemudian macet, musim semi setelah hewan pengerat jatuh akan sangat berisiko. Akan ada banyak nimfa yang terinfeksi dan lebih sedikit hewan pengerat yang memberi makan darah. Kutu akan mencari inang lain, seperti manusia. Peningkatan risiko di area yang tidak memiliki predator dan inang mamalia yang efisien dalam membunuh kutu, seperti oposum. “

Dengan tidak adanya vaksin, memberikan orang informasi yang benar pada waktu dan tempat yang tepat sangat penting untuk mengurangi kasus penyakit yang ditularkan melalui kutu.

Ostfeld menyimpulkan, “Memahami sistem penyakit dapat membantu kami menyempurnakan prediksi tentang kapan dan di mana risiko akan sangat tinggi. Mengeluarkan peringatan berdasarkan prediksi khusus ini, daripada ILM stroke luas, diharapkan akan melawan ‘peringatan kelelahan’ dan mendorong orang untuk menjadi lebih proaktif dalam mengambil tindakan perlindungan diri. “

Penelitian ini didukung oleh dukungan berkelanjutan dari Program Long Term Research in Environmental Biology (NSF LTREB) National Science Foundation, dengan dana tambahan dari beberapa hibah NSF, hibah STAR Badan Perlindungan Lingkungan, dan hibah dari John Drulle, MD Memorial Lyme Fund , Inc.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Singapore Prize

Posted in EDR
Author Image
adminProzen