| Přispěvatelé: |
University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences, Department of Biosciences, University of Helsinki, Institute of BiotechnologyUniversity of Helsinki, LUOVA - Doctoral programme in Wildlife Biology, Helsingin yliopisto, bio- ja ympäristötieteellinen tiedekunta, biotieteiden laitos, Helsingfors universitet, bio- och miljövetenskapliga fakulteten, biovetenskapliga institutionen, Morand, Serge, Jernvall, Jukka, Laakkonen, Juha |
| Popis: |
Parasite community dynamics is one of the central themes in contemporary parasitology. While between-host dynamics has been studied for a long time, within-host dynamics is less well studied. My aim was to identify which factors affect the parasite community during the lifetime of individual hosts by following longitudinally several individuals from a long-living species. Specifically, I was interested in how the dynamics of infra- and component communities differ from one another and which traits explain the variation in infracommunities. I studied rufous mouse lemur (Microcebus rufus), which is a primate living in the eastern montane rainforests of Madagascar. Mouse lemur is a well-suited study species as it can live for up to ten years in the wild. Due to its small size, the population density is high and trapping straightforward. Nematodes are the most common helminths found in mouse lemurs, but their identification is difficult. Typically, the nematodes are identified from adult specimens, but for longitudinal studies, this is not possible, as we cannot dissect the host individuals. In addition, morphological differences between species are small and we expected to encounter previously undescribed species. These difficulties led to the development of a new method, based on metabarcoding, to identify parasitic nematodes from fecal samples. The method I developed encompasses all steps from fieldwork to sequence analysis. Despite numerous confounding factors, the method managed to amplify and analyze half of the samples collected. Whilst there is room for further improvements, the main advantage is that the method works well for different host species, for example mouse lemurs and gastropods. In principle, this method works for all species of nematode, including free-living soil nematodes. Nevertheless, the resolution of identification do not allow for species-level identification. The variation in the parasite community inside individual hosts was extensive, but at the population level remained stable. Most of the parasites belonged to the putative species thought to be Strongyloides sp. The reason for this species success might be its lifecycle, the parasite can live in the intestine or as a free-living form in the soil. Due to the limited number of samples, the factors affecting the dynamics in individual mouse lemurs are difficult to analyze. It appears that sex and age do not have an effect on either parasite load or variation in parasite dynamics. Nevertheless, body condition appears to bear a consequence with the individuals in better condition having more parasite species in addition to higher fecal egg loads. The reason may be that those individuals are able to sustain larger populations of parasites, or that they are more tolerant to parasites. Hibernation could lead to the extinction of the nematode community, whereas higher precipitation appeared to lead to higher prevalences. This work gives insights into the dynamics of parasite communities both at the host individual and population level. It highlights the need for longitudinal studies as parasite community dynamics in host individual-level cannot be inferred from the host population-level The method I have developed can be used to perform more efficient and faster surveys of previously unknown parasite communities, though further development is necessary for better reliability. Loiset ovat maailmaa mullistava voima. On arvioitu, että yli puolet maailman lajeista on loisia ja että jokaisella lajilla on loisia. Siksi on olennaista tutkia, miten loiset leviävät ja lisääntyvät isäntäpopulaatioissaan. Vaikka loisten dynamiikkaa on tutkittu pitkään, yksittäisen isäntäyksilön loislajiston muuttuminen elinkaaren aikana tunnetaan heikosti. Tarkoitukseni olikin selvittää, kuinka paljon suolistoloislajisto muuttuu yhden isäntäyksilön elämän aikana seuraamalla loisia sukkulamatoja useissa pitkäikäisissä yksilöissä. Tutkin ruskohiirimakia (Microcebus rufus), joka on Madagaskarin itäosan vuoristosademetsissä asuva kädellinen. Kokoon nähden pitkä ikä tekee hiirimakista oivallisen tutkimuskohteen: hiirimakit voivat elää vapaana jopa kymmenen vuoden ikäisiksi. Pienen koon ansiosta hiirimakit elävät tiheässä ja näytteiden kerääminen on helppoa. Tyypillisesti suolistoloiset tunnistetaan aikuisista yksilöistä, mutta tämä ei ollut mahdollista pitkittäisseurannassa, sillä emme pääse käsiksi suolistossa asuviin matoihin. Lisäksi sukkulamatojen tunnistaminen on vaikeaa, sillä sukkulamatolajien väliset erot ovat pieniä ja tutkimiamme lajeja ei ole todennäköisesti aiemmin kuvattu. Kehitin uuden, geneettisen tunnistukseen perustuvan menetelmän loislajiston tunnistamiseksi ulostenäytteistä löytyvistä munista ja toukista. Kehittämäni menetelmä kattaa kaikki vaiheet kenttätyöstä loissekvenssien käsittelyyn. Erityinen tunnistusmenetelmän etu on, että sama menetelmä toimi hyvin erilaisille isäntälajeille, kuten hiirimakeille, rotille, sammakoille ja kotiloille. Tutkimukseni tulokset paljastivat lisäksi, että vaihtelu loislajistossa yhden yksilön sisällä oli suurta. Tästä huolimatta isäntäpopulaation tasolla loislajisto pysyi hyvin vakaana. Suurin osa loisista kuului yhteen lajiin, joka kuuluu todennäköisesti Strongyloides sukuun. Syynä tämän lajin menestykseen saattaa olla loisen elinkierto: loinen voi elää paitsi hiirimakien suolistossa, myös vapaana toukkamuotona maaperässä. Yksittäisen hiirimakin loislajistoon vaikuttavista tekijöistä on vaikea tehdä johtopäätöksiä: sukupuolella tai iällä ei vaikuta olevab merkitystä loisten määrään tai vaihteluun. Sen sijaan kunnolla on merkitystä: paremmassa kunnossa olevilla yksilöillä on enemmän loislajeja ja loiset munivat enemmän. Syynä tähän voi olla joko se että paremmassa kunnossa olevat yksilöt voivat elättää suurempia loismääriä tai sitten se, että paremmassa kunnossa olevat yksilöt sietävät paremmin loisia. Horrostaminen saattaa johtaa sukkulamatoyhteisöjen tuhoon, kun taas suuremmat sademäärät lisäävät loisten määriä. Tutkimukseni avaa uusia näkökulmia loislajiston muutokseen sekä yksittäisissä isäntäyksilöissä että isäntäpopulaatiossa. Erityisesti tutkimukseni alleviivaa pitkittäistutkimusten tärkeyttä: isäntäpopulaatiotason dynamiikasta ei pystytä päättelemään miten loisdynamiikka toimii yhden isäntäyksilön kohdalla. Kehittämäni menetelmällä voi suhteellisen helposti tunnistaa aiempaa nopeammin ja tehokkaammin aiemmin tuntemattoman suoliston sukkulamatojen yhteisön. |
