Caribou-darmparasieten creëren indirect een groenere toendra

Darmparasieten bij grote planteneters zoals kariboes gedijen uit het zicht en enigszins uit het hart. Maar deze kleine buikhuurders kunnen een grote impact hebben op het landschap waar hun gastheren doorheen reizen.

Spijsverteringsparasieten in kariboes kunnen de hoeveelheid die hun gastheren eten verminderen, waardoor: meer plantengroei in de toendra waar de dieren levenrapporteren onderzoekers in de 17 mei Proceedings van de National Academy of Sciences. De bevinding laat zien dat zelfs niet-dodelijke infecties weergalmende effecten kunnen hebben via ecosystemen.

Het is al lang bekend dat interacties tussen soorten door ecosystemen kabbelen en indirect andere delen van het voedselweb beïnvloeden. Wanneer roofdieren bijvoorbeeld herbivoren eten, leidt een vermindering van plantenetende monden tot veranderingen in de plantengemeenschap. Dit is hoe zeeotters bijvoorbeeld de groei van kelp kunnen stimuleren door zich te voeden met herbivore egels (SN: 29-3-21).

“Elke keer dat je een verandering in de interactie tussen soorten hebt die verandert wat de dieren doen in het landschap, kan dit hun impact op het ecosysteem beïnvloeden”, zegt Amanda Koltz, een ecoloog aan de Washington University in St. Louis.

Wanneer parasieten en ziekteverwekkers hun gastheren doden, kan dit een soortgelijk effect hebben als roofdieren op ecosystemen. Een goed voorbeeld is het runderpestvirus, dat aan het eind van de 19e eeuw de populaties herkauwers – buffels, antilopen, runderen – in sub-Sahara Afrika verwoestte. Toen de gnoespopulaties in Oost-Afrika na de vaccinatie van vee en de uitroeiing van het virus geen verdere infectie werden bespaard, snoeiden hun exploderende aantallen het gras terug in de Serengeti en leidden tot andere landschapsveranderingen.

Maar in tegenstelling tot runderpest zijn de meeste infecties niet dodelijk. Niet-dodelijke parasitaire infecties zijn alomtegenwoordig bij herkauwers – planteneters die een sleutelrol spelen bij het vormgeven van vegetatie op het land. Koltz en haar team vroegen zich af of veranderingen in de algehele gezondheid of het gedrag van een herkauwer door een chronische parasitaire infectie ook veranderingen in de omringende plantengemeenschap zouden kunnen veroorzaken.

De onderzoekers keken naar kariboes (Rangifer tarandus). Met behulp van gegevens uit gepubliceerde onderzoeken ontwikkelden Koltz en haar team een ​​reeks wiskundige simulaties om te testen hoe de overleving, reproductie en voedingssnelheid van kariboes kunnen worden beïnvloed door maagworm (Ostertagia spp.) infecties.

De wetenschappers berekenden vervolgens hoe deze effecten de totale massa van en populatieveranderingen in de kariboes, parasieten en planten zouden kunnen veranderen. De simulaties voorspellen dat niet alleen dodelijke infecties een cascade kunnen veroorzaken die leidt tot meer plantmassa, maar dat ook niet-dodelijke infecties een even groot effect hadden. Zieke kariboes die minder aten of een daling van de reproductiesnelheid ervoeren, leidden tot een toename van de plantmassa in vergelijking met een scenario zonder parasieten.

Het team analyseerde ook gegevens van 59 onderzoeken naar 18 soorten herkauwers en hun parasieten, en verzamelde informatie over hoe de parasieten de voedingssnelheid en lichaamsmassa van de gastheer beïnvloeden. Uit de analyse bleek dat chronische parasitaire infecties er over het algemeen voor zorgen dat veel soorten herbivoren minder eten, waardoor ook hun lichaamsmassa en vetreserves afnemen.

Indirecte ecologische gevolgen van parasitaire infecties kunnen veel voorkomen bij herkauwers over de hele wereld, concluderen de onderzoekers.

De studie “belicht dat er wijdverbreide interacties zijn die we nog niet in de context van ecosystemen overwegen, maar dat zouden we wel moeten doen”, zegt Koltz.

Wereldwijd staan ​​parasieten voor een onzekere toekomst met snelle veranderingen in het milieu – zoals klimaatverandering en verlies van leefgebied door veranderingen in landgebruik – die de relaties met hun gastheren veranderen, wat mogelijk kan leiden tot veel uitsterven van parasieten. “Hoe dergelijke veranderingen in interacties tussen gastheer en parasiet de structuur en het functioneren van ecosystemen kunnen verstoren, is een onderwerp waar we over moeten nadenken”, zegt Koltz.

De bevindingen zullen ook “de manier veranderen waarop we denken over wat ecosystemen controleert”, zegt Oswald Schmitz, een populatie-ecoloog aan de Yale University die niet betrokken was bij het onderzoek. “Misschien zijn het niet de roofdieren die het ecosysteem noodzakelijkerwijs beheersen, misschien zijn de parasieten belangrijker”, zegt hij. “En dus, wat we echt moeten doen, is meer onderzoek dat ontrafelt [this].”

Wetenschappers krijgen snel een beter begrip van de alomtegenwoordigheid en overvloed van parasieten, zegt Joshua Grinath, een ecoloog aan de Idaho State University in Pocatello. “Nu worden we uitgedaagd om de rol van parasieten binnen ecologische gemeenschappen en ecosystemen te begrijpen.”