Những con dơi ở Bắc Mỹ đang phải đối mặt với đại dịch tàn khốc của chính chúng. Hội chứng mũi trắng, một căn bệnh do một loại nấm ưa lạnh gây ra, đã giết chết hơn 6 triệu con dơi kể từ lần đầu tiên được phát hiện trong một hang động ngoại ô New York vào năm 2006. Nó đe dọa một số loài, chẳng hạn như dơi tai dài phương bắc, với sự tuyệt chủng. Loại nấm này, được đặt tên khéo léo là Pseudogymnoascus destructans, từ đó đã lan rộng khắp Hoa Kỳ và Canada - sinh ra cả bởi những chuyển động thường ngày của dơi và nhờ quá giang đối với những người tò mò về hang động. Trong bối cảnh của nó, hội chứng mũi trắng đã để lại những cuộc tàn sát: Hơn 90% một số quần thể dơi trong khu vực đã bị xóa sổ. Kate Langwig, một nhà sinh vật học bảo tồn tại Virginia Tech, ở Blacksburg, Virginia, cho biết: "Mũi trắng gây hại cho dơi hơn rất nhiều so với coronavirus đối với con người." Đây sẽ là cơn ác mộng tồi tệ nhất của chúng tôi đối với mầm bệnh. "Langwig giải thích rằng P. Hủy hoại có thể tồn tại trong hang hơn 10 năm mà không có vật chủ nào xuất hiện, và căn bệnh kèm theo gây ra" tỷ lệ tử vong cao điên cuồng ". Nhưng một tia hy vọng đang bừng sáng bên trong các hang động Bắc Mỹ. Các quần thể dơi nâu nhỏ, một loài trước đây rất dồi dào đã trải qua những thiệt hại nặng nề nhất do dịch bệnh, dường như đang ổn định ở một số nơi bị ảnh hưởng sớm của dịch bệnh, bao gồm các vùng của bang New York và New England. Nghiên cứu gần đây cho thấy những con dơi sống sót này có sự khác biệt có thể phát hiện được trong DNA của chúng so với những con dơi đã chết, liên quan đến các gen liên quan đến quá trình trao đổi chất và ngủ đông, có thể giúp chúng chống chọi với nhiễm trùng. Những phát hiện này mang lại hy vọng cho loài dơi và cho một lĩnh vực rất cần những tin tức đáng khích lệ. Sarah Gignoux-Wolfsohn, một nhà sinh thái học về bệnh tại Trung tâm Nghiên cứu Môi trường Smithsonian, ở Edgewater, Maryland, cho biết:" Sự tiến hóa chống lại căn bệnh này đang diễn ra rất nhanh trong quần thể dơi. "Đó là điều gì đó đang xảy ra trong cuộc đời chúng ta, trong 10 năm qua, ngay tại đây, phía đông bắc Hoa Kỳ" Amanda Adams, giám đốc nghiên cứu bảo tồn của Bat Conservation International cho biết: "Chúng tôi đã chiến đấu với [hội chứng mũi trắng] quá lâu đến mức tôi nghĩ rằng một số người bắt đầu cảm thấy thực sự tuyệt vọng.. và đó là lúc mọi người bỏ cuộc," Amanda Adams, giám đốc nghiên cứu bảo tồn của Bat Conservation International cho biết. "Vì vậy, bất kỳ bằng chứng mới nào được đưa ra có thể hỗ trợ cho việc hy vọng, điều đó có thể thực sự mạnh mẽ." Làm thế nào để làm tổn thương dơi bằng bệnh mũi trắng? P. Destructans lây nhiễm cho dơi khi chúng bắt gặp trong hang, và có thể gây ra các vết thương ở cánh và các vết mờ trắng trên đầu và mặt. Nhưng cá mũi trắng thực sự giết chết bằng cách khiến dơi thức giấc sau giấc ngủ đông vào mùa đông, tăng cường sử dụng năng lượng và làm cạn kiệt nguồn dự trữ chất béo. Không có côn trùng cho dơi ăn trong giá lạnh, nạn nhân chết đói. Loại nấm này đã được tìm thấy trong các hang động lây nhiễm cho dơi trên toàn quốc. Nó được thành lập nhiều nhất ở phía Đông và Trung Tây nhưng cũng đã lan sang phía Tây miền núi, và có những hòn đảo đã được xác nhận nhiễm trùng xa như Washington và California. Đôi khi, khi hội chứng mũi trắng tấn công đàn dơi đang ngủ đông, sẽ có "thảm dơi chết", Adams nói. Tuy nhiên, phổ biến hơn, mũi trắng có nghĩa là không có dơi nào cả: Các nhà nghiên cứu thường đi vào các hang động và thấy chúng trống rỗng. Những con dơi vắng mặt có thể chết trên cảnh quan sau khi rời khỏi địa điểm ngủ đông mùa đông của chúng để tìm kiếm thức ăn hoặc bị ăn xác thối trước khi chúng được tìm thấy. Cho đến nay, 12 loài dơi ở Bắc Mỹ đã được xác nhận là dễ mắc hội chứng mũi trắng. "Đối với một số loài, chúng tôi thực sự nghi ngờ chúng sắp tuyệt chủng," Langwig nói. Ví dụ, loài dơi tai dài phương Bắc dường như đặc biệt dễ bị tổn thương, biến mất hoàn toàn khỏi các khu vực có hội chứng mũi trắng chỉ vài năm. "Các loài khác, tôi muốn nói, chúng tôi không có đủ dữ liệu." P. Destructans có nguồn gốc từ Âu-Á, nơi nó lây nhiễm cho dơi nhưng không dẫn đến chết hàng loạt như ở Bắc Mỹ. Các nhà khoa học vẫn chưa chắc chắn điều gì giải thích cho sự khác biệt, nhưng nó có thể là sự kết hợp của các yếu tố: Hàng thiên niên kỷ của hệ số tiến hóa và sự khác biệt tinh tế về mặt sinh thái. "Có thể hàng triệu năm trước, [dơi Á-Âu] đã trải qua điều tương tự mà chúng ta đang thấy bây giờ" Adams nói. Nghiên cứu trước đây của Langwig và các đồng nghiệp của cô đã chứng minh dơi châu Á mang ít nấm hơn so với đồng loại ở Mỹ, cho thấy bản thân loài dơi này có thể chống lại sự phát triển của nấm. Trong một nghiên cứu tiếp theo vào năm 2020, các nhà khoa học đã tìm thấy ít nấm phát triển hơn trong các hang động Âu-Á so với các hang động ở Bắc Mỹ, đặc biệt là vào đầu mùa đông. Langwig cho biết điều này có nghĩa là những con dơi ở châu Âu và châu Á bị nhiễm bệnh muộn hơn và ít bị bệnh hơn khi ngủ đông vào mùa đông. Tiến hóa kháng chiến? Tại bốn địa điểm ngủ đông được khảo sát ở New York từ năm 2006 đến năm 2017, các nhà nghiên cứu báo cáo rằng dân số đang tăng lên từ mức thấp nhất của đại dịch và đã tăng trở lại từ 5 đến 30% so với con số trước đó. Ở Vermont, nơi hơn 3/4 dân số dơi bị mất từ năm 2008 đến năm 2011, các nhà sinh vật học đã thống kê số lượng quần thể đang tăng chậm kể từ năm 2012. Những đàn dơi địa phương này có thể là sản phẩm của quá trình chọn lọc di truyền, theo một nhóm nghiên cứu mới nổi. Những người sống sót sau mũi trắng ở New York và New Jersey có các đặc điểm di truyền có thể phát hiện được khiến chúng khác biệt với những con dơi đã chết vì căn bệnh này, theo một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Molecular Ecology. Nghiên cứu được xây dựng dựa trên công trình trước đó, bao gồm một nghiên cứu năm 2020 cho kết quả tương tự ở Michigan và một nghiên cứu năm 2017 về loài dơi ở miền Đông Canada. Các nhà nghiên cứu trong công trình được công bố gần đây nhất đã giải trình tự toàn bộ bộ gen của 132 con dơi. Các nhà khoa học thu thập vật liệu di truyền bằng cách lấy những cú đấm cánh nhỏ, vô hại từ những con dơi sống, và đưa chúng về hang - hoặc thu thập xác của những con đã chết. Khi làm như vậy, họ đã xác định được 63 biến thể di truyền độc đáo, được gọi là đa hình nucleotide đơn (SNP), phổ biến hơn ở những người sống sót hơn là ở những con dơi chết vì nấm. Dơi nâu nhỏ là loài sinh sản chậm. Mỗi con cái trưởng thành chỉ có khoảng một con hàng năm. Chúng cũng có tuổi thọ đáng kể đối với các loài động vật có vú nhỏ như vậy, sống tới 30 năm trong tự nhiên. Điều này có nghĩa là một số loài dơi có trong trình tự gen và tất cả các biến thể gen có lợi được phát hiện, có khả năng xảy ra trước sự xuất hiện của hội chứng mũi trắng. Để tìm ra cách những biến thể này có thể giúp dơi chống lại sự lây nhiễm, Gignoux-Wolfsohn đã tìm kiếm từng đoạn mã trong cơ sở dữ liệu di truyền và xác định chính xác các quan sát của cô về bộ gen được lập bản đồ trước đó của dơi và các động vật khác (như sóc đất và chuột). Bà nói: "Giả thuyết ban đầu của chúng tôi là chúng tôi sẽ thấy những thay đổi trong các gen liên quan đến hệ miễn dịch. Nhưng chỉ một trong số những thay đổi được quan sát đó là gen miễn dịch. Tất cả những thứ còn lại có thể được xác định đều liên quan đến quá trình ngủ đông và trao đổi chất. Bởi vì đặc điểm chính của hội chứng mũi trắng là quá trình ngủ đông bị gián đoạn, phát hiện này không hoàn toàn không thể giải thích được. Một nghiên cứu năm 2019 đã báo cáo rằng loài dơi đông bắc Hoa Kỳ hiện đã bước vào trạng thái ngủ đông, tích trữ nhiều chất béo hơn đáng kể so với trước khi bị nấm xâm nhập. Theo Gignoux-Wolfsohn, thật hợp lý khi những con dơi sống sót sẽ tích trữ chất béo tốt hơn hoặc thể hiện hành vi ngủ đông và sinh lý học bị thay đổi. Các kết quả mới năm 2021 bổ sung cho nghiên cứu được công bố trước đây về dơi Michigan, nghiên cứu cũng tìm thấy các dấu hiệu di truyền liên quan đến sự trao đổi chất và ngủ đông ở những con dơi sống sót. Tuy nhiên, một điều ngạc nhiên thực sự của nghiên cứu năm 2020 này là những thay đổi được phát hiện trong gen FOXP2, gen có liên quan đến xử lý ngôn ngữ ở người, theo Giorgia Auteri, tác giả chính và nghiên cứu sinh Đại học Michigan. Cô giải thích rằng FOXP2 có liên quan đến phát âm và định vị bằng tiếng vang ở dơi, nhưng nó cũng có thể có các chức năng khác mà khoa học chưa biết." Tôi nghĩ nó làm nổi bật sự phức tạp của di truyền học. " Nhưng ít nhất một nghiên cứu sử dụng các phương pháp khác nhau cho thấy kết quả trái ngược nhau. Một bài báo năm 2020 kết luận rằng" không có dấu hiệu chọn lọc trên toàn quần thể ", để đối phó với hội chứng mũi trắng trong các quần thể dơi được lấy mẫu của chúng. Tác giả chính Thomas Lilley, nhà sinh vật học tại Đại học Helsinki, Phần Lan, cho biết kết quả khác biệt có thể là do nghiên cứu thứ ba này sử dụng cách tiếp cận" thận trọng hơn "bằng cách gộp thông tin di truyền của dơi với nhau thay vì giải trình tự bộ gen của từng con dơi như một phần của phân tích. Trong một email. Cũng có thể khả thi rằng các quần thể dơi khác nhau đang phản ứng với căn bệnh này theo những cách khác nhau. Gignoux-Wolfsohn nói:" Chúng ta cần phải làm nhiều việc hơn nữa để thực sự liên kết.. những thay đổi kiểu hình hoặc thay đổi hành vi "với nền tảng di truyền của chúng." Nhưng đây là bước đầu tiên hướng tới điều đó, bởi vì bây giờ chúng ta biết những gen nào cần xem xét. " Tiếp theo là gì? Mặc dù những con dơi nâu nhỏ có thể tự tiến hóa, nhưng các nhà nghiên cứu cho biết điều đó không làm giảm nhu cầu tiếp tục nỗ lực bảo tồn. Cho đến nay, quần thể trở lại và thay đổi di truyền tương tự vẫn chưa được phát hiện ở bất kỳ loài dơi nào khác bị mắc hội chứng mũi trắng, và loại nấm này vẫn tiếp tục lây lan. Dơi nâu nhỏ và dơi nâu lớn là những loài tương đối phổ biến trên khắp nước Mỹ, hoặc ít nhất là trước khi có mũi trắng. Nhưng nhiều loài khác hiếm hơn, như dơi Indiana và dơi ba màu. Vì vậy, việc tìm đủ những cá thể này" để hiểu điều gì đang giúp họ tồn tại, hoặc nếu họ sống sót, chỉ là một thách thức lớn, "Langwig nói. Mất môi trường sống, suy giảm côn trùng và các vấn đề môi trường khác do con người gây ra cũng tiếp tục gây thêm áp lực lên quần thể dơi. Những con dơi nâu nhỏ đang tiến hóa để đối phó với mối đe dọa cấp tính duy nhất của loài mũi trắng cũng không phải là ngoại lệ. Các nỗ lực bảo tồn ban đầu chủ yếu tập trung vào việc cố gắng làm chậm quá trình vận chuyển P. Destructans của con người, Adams nói. Nhưng hiện nay nấm đã phổ biến rộng rãi, các phương pháp gần đây đang được nghiên cứu bao gồm phát triển vắc-xin, phun thuốc diệt nấm trong hang và cải thiện môi trường sống để giúp các thuộc địa còn sót lại. Một dự án mà Adams đang trực tiếp thực hiện là" tổ chức tiệc bắt bọ ", mồi nhử để thu hút nhiều côn trùng gần hang động hơn để tăng nguồn thức ăn cho dơi ngay trước khi ngủ đông. Tuy nhiên, tất cả các phương pháp này đều tốn kém và không hiệu quả: Đòi hỏi quyền truy cập, đầu tư và sức người để xử lý các trang web ngủ đông riêng lẻ. Gignoux-Wolfsohn hy vọng nghiên cứu của cô có thể giúp các nhà nghiên cứu quyết định vị trí và cách thức áp dụng các công cụ này để giúp đỡ các địa điểm và loài dễ bị tổn thương nhất. Dù vậy, tia sáng hy vọng về khả năng kháng gen ở những con dơi nâu nhỏ bé là một dấu hiệu đáng hoan nghênh trong thế giới loài dơi. Auteri cho biết: Biết được sự kháng cự cũng sẽ giúp dễ dàng" biện minh cho việc chi tiêu một số tiền và nỗ lực trong ngắn hạn ", Auteri nói," biết rằng về lâu dài, dân số này có thể tồn tại."
