Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Bílé nosy u nás

čili Druhý popis
 |  1. 11. 2012
 |  Vesmír 91, 636, 2012/11

Zdeněk Neubauer, nestor našich biologických myslitelů, často zdůrazňuje s odvoláním na Gregory Batesona, že dva popisy jsou lepší než jeden, a v případě složitých jevů, o jejichž povaze máme jen neúplnou povědomost, je multiplikace naprostou nezbytností. WNS (White Nose Syndrome), syndrom bílého nosu, mezi takové jevy bezesporu patří, a to hned z několika důvodů. Pokládám proto za užitečné připojit k přehlednému článku Natalie Martínkové, referujícímu standardní verzi tématu, pár alternativních, víceméně subjektivních poznámek – jakkoliv můj vztah k tomuto tématu je po četných mediálních explikacích, workshopových pojmoslovných rozpravách ap. mírně řečeno poněkud ambivalentní.

První zprávy

První podrobnosti o fenoménu bílého nosu jsem se dověděl někdy na přelomu let 2007 a 2008 od Toma Kunze, profesora Bostonské university, jedné ze světových špiček v biologii netopýrů. Stejně jako v případě dalších sdělení v prvních letech historie bílých nosů šlo o velmi důvěrnou zprávu, tehdy provázenou dotazem, zda o čemsi podobném není z Evropy cosi známo. Tehdy jsem v celkem bezstarostném tónu odpověděl, že nikoliv. O případech urgentní mortality provázené nárůstem houbového mycelia v oblasti nozder mi opravdu nebylo nic známo a v souladu s prvními informacemi jsem byl celkem najisto přesvědčen, že jde o dočasnou záležitost, kde vlastní příčinou mortality bude nejspíše místně specifická intoxikace se sekundární plísňovou infekcí oslabených jedinců.

Další zprávy z konce zimy 2007/2008 byly však již opravdu velmi znepokojivé. Na všech 38 zimovištích, v nichž byl WNS zaznamenán, zahynulo přes 90 % zimující populace, v deseti masových zimovištích šlo o desetitisíce kusů. To bylo skutečně alarmující hned z několika důvodů. Potvrdily se obavy, že nejde o banální lokální záležitost, ale o mimořádně nebezpečnou expanzně se šířící chorobu, která má na netopýří populace účinek skutečně devastační. Netopýři jako výrazně dlouhověcí savci nejsou disponováni k větším výkyvům početnosti, tím spíše, že jejich populační hustoty v oblastech mírného pásma se pohybují v řádu pouhých jednotlivých kusů na km2 (již z tohoto důvodu zde netopýři opravdu vyžadují aktivní ochranářskou péči). Náhlé vymření 100 000 jedinců, soustředěných v několika masových zimovištích, způsobí populační kolaps provázený poklesem reprodukčního potenciálu populace na ploše desítek tisíc km2. V případě 5–6 milionů obětí (na tolik je dnes odhadován jejich dosavadní počet) jde již o podstatnou část území USA a v případě tří ze šesti výrazně ovlivněných druhů může jít již o ztráty na úrovni bezprostředního ohrožení existence druhu.

Neméně znepokojivé byly ovšem i další souvislosti: netopýři jsou savci a jejich choroby mohou být přenosné a potenciálně velmi nebezpečné i pro člověka. Vlastní příčina masového hynutí v amerických jeskyních byla pak přes horečné epidemiologické a medicínské šetření, započaté již koncem roku 2007, v zásadě neznámá. Očekávané etiologické souvislosti (intoxikace environmentálními polutanty, virová či bakteriální infekce) nebyly potvrzeny a jediná věcně prokázaná souvislost – nárůsty houbových mycelií – vzbuzovala nejvyšší obavy. Houby, nejbližší sesterská skupina mnohobuněčných živočichů, s námi totiž sdílejí shodnou organizaci buňky i základní charakteristiky enzymatického a metabolického aparátu, a tak většina prostředků, jimiž dokážeme omezit jiné patogeny, na ně neúčinkuje. V daných souvislostech se připomíná třeba houba Histoplasma capsulatum, působící akutní i chronické záněty plic, typicky diagnostikované jako tuberkulóza. Na jihovýchodě USA, kde je jedno ze světových center jejího výskytu, dosahuje místně seropozitivita obyvatel až 90 %. Houba je zde pravidelně přítomna v jeskynním guanu, její spory se šíří vzduchem a v plicích se mění na diagnosticky obtížně identifikovatelný jednobuněčný kvasinkový fenotyp. Podobné charakteristiky má i hypervirulentní plicní infekce houbou Cryptococcus gattii, poprvé diagnostikovaná v roce 2007 ve státě Washington a o rok později i v sousední Britské Kolumbii a Oregonu, kde v následujících letech bylo zaznamenáno celkem 218 infekcí s 19 smrtelnými případy. Jaké asociace tedy v době prasečích a ptačích chřipek vzbuzuje náhlý výskyt neznámé hypervirulentní mykózy netopýrů v nejzalidněnějších oblastech USA? A jaký může být jejich dopad na ochranu netopýrů?

Na začátku roku 2008 bylo zcela zřejmé, že situace je opravdu vážná. Mluvilo se o ní i na uzavřeném zasedání Kongresu USA a v červnu 2008 bylo do Albany (v New Yorku) svoláno pracovní zasedání asi 20 amerických specialistů, jehož cílem bylo shrnutí poznatků a koordinace dalších postupů – výzkumných, ochranářských i organizačních. Byl vypracován program výzkumu problematiky a stanovena drastická opatření omezující návštěvy podzemních prostor (včetně speleologické činnosti). Souběžně byly aktivizovány nejrůznější akademické instituce i složky veřejné správy. Od roku 2009 uvolňuje Kongres USA formálně na monitorování WNS ročně kolem 2 milionů dolarů. Výzkumné aktivity financované z jiných zdrojů lze vyčíslit v desítkách milionů. Intenzivní výzkum v roce 2008 vyústil do podstatného zpřesnění představ o etiologii choroby a průběhu epidemie, počátkem roku 2009 byly pak o syndromu bílého nosu publikovány první věcné informace2) včetně formálního popisu patogenu a jeho mykologických charakteristik.3) Ty byly ovšem, mírně řečeno, poněkud překvapivé.

Dotyčný patogen, Geomyces destructans, je vnitřním taxonem patrně nejhojnější houby severní polokoule, Geomyces pannorum, přítomné všude v půdě, kde je pravidelnou potravou mnohých půdních živočichů, jejichž tělesné pozůstatky pak výměnou rozkládá. Od ní se G. destructans odlišuje velkými sporami rohlíčkovitého tvaru, těžkými a neschopnými šíření vzduchem, velmi pomalým růstem omezeným na úzké teplotní rozmezí 3–20 °C (nejintenzivnějším zhruba při 14 °C) i značnými nároky na obsah živin a vody v prostředí. Organismus s těmito charakteristikami si lze opravdu dost těžko představit jako hypervirulentní patogen, schopný plošné populační devastace. Navíc jediné bezpečně prokázané působení G. destructans jsou záněty chlupových folikulů a mělké povrchové kožní léze. Jakékoliv průkazné ovlivnění vnitřních orgánů bylo posléze celkem spolehlivě vyloučeno.4) Předpoklad, že vlastní příčinou onemocnění je jiné, dosud neidentifikované agens (např. neznámá třída virů), spolehlivě vyvrátily teprve výsledky experimentálních infekcí, publikované koncem minulého roku.5) Zásadním výstupem těchto výzkumů bylo rovněž vysvětlení skutečnosti, proč masivní rozvoj infekce nastupuje teprve v závěru zimního období. Během zimování se zastavuje hematopoetická aktivita kostní dřeně a krátkověké leukocyty tak v závěru hibernace v krvi takřka chybí. Proti očekávání to platí i o lymfocytech, průběžně zadržovaných v lymfatických uzlinách.6) Jinými slovy: povrch těla zimujícího netopýra je v závěru zimy zbaven aktivní buněčné imunitní obrany.

Bílé nosy v Čechách

Zprávy o masovém hynutí netopýrů za oceánem až do nedávné doby evropské výzkumníky příliš neznepokojovaly. Na našem území, kde provádíme široce pojaté standardizované monitorování každoročních stavů v netopýřích zimovištích již od roku 1969, jsme mohli masové hynutí netopýrů, podobné americké živelné pohromě, vyloučit více než spolehlivě. Sledování koordinované Českou společností pro ochranu netopýrů (ČESON) za účasti zoologů i amatérských zájemců zahrnuje téměř 800 zimovišť a všude ukazuje u většiny druhů od konce osmdesátých let souvislý vzestup početnosti. Přesto jsme již v zimě 2008/2009 začali výskytu plísňových nárostů na zimujících netopýrech věnovat jistou pozornost. V jednom ze 110 středočeských zimovišť a v šesti zimovištích na severu Čech jsme cosi podobného zaznamenali, ve středních Čechách dokonce na dvou uhynulých kusech.

Následující zima přinesla ovšem opravdové zděšení: při standardní kontrole na přelomu ledna a února jsme plísňové nárůsty plně odpovídající charakteristikám americké choroby zaznamenali v 8 středočeských zimovištích. V některých bylo napadeno až 50 % jedinců. S obavami z katastrofického vývoje jsme vypracovali postupy standardizované kvantifikace napadení a sběru dat (www.wns2010.webnode.cz) a za účasti většiny členů ČESON neprodleně zahájili revizi situace v nejvýznamnějších zimovištích Čech a Slovenska. Výsledkem byla velmi zevrubná plošná informace o faktickém rozšíření infekce i potvrzení (mikroskopickými, kultivačními i molekulárními technikami), že jde o houbu identickou s původcem americké katastrofy. Při revizní březnové kontrole jsme napadené netopýry (v naprosté většině náš nejhojnější druh, netopýra velkého) zaznamenali v 62 % z 93 nejvýznamnějších zimovišť ČR. Celkem bylo napadeno 6,9 % jedinců, v pozitivních lokalitách 25,3 %. Nejvíce nemocných netopýrů bylo v horských a podhorských zimovištích. V krasových oblastech a v nížinách byly pozitivní případy spíše ojedinělé. Zhruba týž stav ukázaly březnové kontroly následující zimu (2010/2011). Proti očekávání však k žádnému hynutí, abnormálnímu chování či viditelnému poškození tělesné kondice napadených netopýrů nedocházelo a lze konstatovat, že tak tomu bylo i v zimě letošní. Přímá pozorování ukázala, že napadený netopýr ihned po probuzení pečlivě setře veškeré houbové nárůsty, krátce se prolétne a pokračuje v zimování. U velmi malého počtu kusů se sice v závěru sezony setkáváme s viditelnými kožními lézemi (zejména na boltcích), nezdá se však, že by tělesná kondice postižených jedinců byla výrazně horší než u kusů nenapadených.

Od roku 2010, kdy se objevily první zprávy o výskytu G. destructans v Evropě7) včetně shrnutí našich poznatků,8 byla geomykosa netopýrů prokázána v 9 evropských zemích.9 Retrospektivní analýza fotografických záznamů potvrdila ojedinělý výskyt houbových nárůstů přinejmenším od devadesátých let (u nás po analýze 6500 fotografií již v roce 1994). Zkušenosti posledních let tak sice vyvrátily vstupní obavy ze šíření pandemie, nejasnosti kolem fenoménu bílých nosů však ještě prohloubily.

Bílý nos jako fenomén… a jeho úplné odhalení?

Setkání s fenomény, výseky světa nepřevoditelnými bez očividných deformací na instance osvědčených čítankových pouček, jsou na cestách poznávání vždy záležitostmi, s nimiž se povětšinou není snadné vypořádat. Na jedné straně slibují intimní kontakt s nepoznaným, vzrušující možnost objevu – naplnění očekávání, s nimiž mnohý z nás do vědeckého procesu vstupuje. Na druhou stranu však nenápadně nárokují opuštění bezpečných vod osvědčených výkladových schémat a pravděpodobnostních obrazů jsoucího. Syndrom bílého nosu má přesně tyto charakteristiky. Epidemie podobného, ba nesrovnatelně menšího rozsahu, různé morové rány, prasečí chřipky ap. mají jasné a zřetelně nebezpečné původce s potenciálem explozivního šíření a přiměřeně závažným fyziologickým působením.

Ve srovnání s nimi charakterizuje původce WNS celkem zanedbatelný disperzní potenciál závislý na přenosu bezprostředním fyzickým kontaktem, minimální růstový potenciál, neschopnost jakékoliv funkce při normální fyziologické teplotě hostitele a patogenní působení omezené na chlupová lůžka a povrchovou vrstvu kůže, a to pouze v poměrně krátkém úseku hibernace, kdy buněčná obrana netopýra jaksi nefunguje. Navíc tentýž „patogen“, který v Americe devastuje netopýří populace na práh druhové extinkce, se v Evropě, odkud zjevně pochází, projevuje jako celkem zanedbatelné znepříjemnění hibernace, jehož dopad na netopýry je omezen na potřebu podrbat se během zimy o něco častěji než jindy.

Prismatem evropských poznatků by více než 60 milionů dolarů vynaložených na odhalení skutečnosti, že netopýry může v zimě svrbět čumáček, mohlo leckomu z daňových poplatníků připadat možná ne zcela přiměřené. Tím spíše, že na otázky, odkud houba přichází, jak se dostala do jeskyní, proč zaznamenáváme její šíření právě dnes a proč je její dopad na netopýří populace v našich spřátelených kontinentech tak odlišný, pohříchu odpověď neznáme. Lehce podjatý škarohlíd by mohl dokonce tvrdit, že krom svrbění netopýřích nosů a létacích blan nevíme o povaze dotyčného fenoménu takřka nic. Není to pravda, určité odpovědi se rýsují – třeba v kontextu pracovních hypotéz, které nyní namátkou bleskově probereme:

1. Geomyces destructrans je doma v Evropě, do Ameriky se dostala zcela nedávno, patrně až v tomto tisíciletí, nejspíš na jeskyňářské výstroji.

2. Skoro jistě nejde primárně o organismus parazitický.

3. Životní nároky houby jsou v naprostém souladu s poměry v hlubších vrstvách drolin a strukturních sutí (teplotní rozmezí 3–20 °C s ročním průměrem kolem 14 °C, stálá průběžně kondenzující vlhkost, dostatek skleroproteinů v prostředí atd.), jimž ostatně dobře odpovídají rovněž specifika jejích těžkých a adhesivních spor, dokonale uzpůsobených k lokálnímu šíření na tělech žížal, roztočů, korýšů ap.

4. Skutečnost, že na našem území je nejvyšší intenzita výskytu soustředěna do zimovišť v souvislých polích povrchových sutí, není zřejmě jen náhodný souběh okolností.

5. V členitém a tektonicky aktivním reliéfu střední Evropy pokrývají hluboké strukturní sutě nemalou část území a jsou výrazným refiéfotvorným faktorem přinejmenším od miocénu. V tektonicky stabilizované Severní Americe jde spíše o záležitost omezeného rozsahu a dočasnou. Již z tohoto důvodu je vznik formy specializované na toto prostředí v Evropě mnohem pravděpodobnější.

6. G. destructans asi není trvalým obyvatelem jeskyní. Dostává se do nich zřejmě jen občas, pravděpodobně jen v letech, kdy se vhodné termální podmínky rozšíří na celý prostor okolních sutí, tedy v časech, kdy povrch sutí nepromrzá. Nelze tak vyloučit, že klíčovým momentem současné expanze této chladnomilné houby se paradoxně stala klimatická anomálie posledních desetiletí – „globální oteplení“.

7. Jeskyní prostředí je pro G. destructans sice příhodné co do mikroklimatických podmínek, nikoliv však troficky. Právě zde, podobně jako v chladných polohách hlubokých sutí, dokáže, díky své chladnomilnosti, obstát v konkurenci jiných, kompetičně mnohem zdatnějších hub. Jediným dostatečně bohatým zdrojem, který má houba v chudém jeskynním prostředí k disposici, jsou ovšem keratinové šupiny chlupů a bezbraný povrch pokožky zimujících netopýrů.

8. V Evropě, kde se expanze houby opakuje patrně více či méně pravidelně s každým „globálním oteplením“, se netopýři postupně naučili s houbou tak či onak žít. Příznivci genocetrických výkladových schémat mohou hledat stopy těchto interakcí v příslušných genomických úpravách. Zdá se nicméně, že dostatečně účinným protiopatřením se mohly stát i docela prosté behaviorální úpravy hibernační strategie (a jejich fixace sociální tradicí) – např. preference zimovišť mimo podzemní prostory nebo zesílení průzkumnické autonomie jednotlivců a udržování povědomosti o širším spektru alternativních úkrytů.

9. V Severní Americe podobný tlak nebyl. Hibernační strategie se odvíjela výlučně od kritéria optimality a fixace nejspolehlivějších variant prostřednictvím rigorózní sociální tradice. Úběžníkem této strategie je soustředění populace do několika málo optimálních zimovišť, po tisíce generací úspěšně využívaných společně celým širokým příbuzenstvem. Hibernační taktikou, odpovídající tomuto modelu, je tvorba shluků stovek i tisíců jedinců v nejpříhodnějších zákoutích zimovišť. Takové shluky podstatně omezují objem individuální termální výměny s okolím, ztráty vody ap. a upravují vyladění příslušných fyziologických parametrů do nejideálnějšího společného stavu. Co do zajištění hladkého průběhu zimování, úspor energie či možností překonání případných individuálních indispozic je tato taktika bezpochyby vůbec nejoptimálnějším postupem. Je navíc ideální cestou dokonalé sociální integrace příslušníků nejmladší generace a prevencí nemalých rizik provázejících alternativní hibernační pokusy nepoučených jedinců. Strategie masového zimování je bezpochyby jedním z vrcholů adaptivní evoluce a klíčovým mechanismem dlouhodobé populační stability. Pohříchu s jednou podmínkou: absencí jakéhokoliv rušivého faktoru, včetně nekoordinovaného probouzení jednotlivých členů agregace. Do doby svědících čumáčků bylo v tomto směru v zemi za oceánem všechno v pořádku. A jak celkem neškodná evropská houba zasáhla do životních osudů amerických netopýrů, jsme již řekli.

10. Klíčovým momentem diametrálních rozdílů v působení G. destructans v Americe a u nás jsou možná spíše než tajemné hereditární mechanismy rozdíly v behaviorálních a sociálních aspektech hibernační strategie, způsobu života a příslušných tradicích.

Pozorný čtenář jistě zaznamenal, že většina výše naznačených hypotéz trpí nedostatkem robustních důkazů. Příběh, který zde dikcí očitého svědka předkládáme, se od objektivního vědeckého diskursu a bezpečných vod standardních výkladových schémat vzdálil již opravdu daleko. Skoro najisto lze navíc říci, že pro některé z klíčových bodů našeho modelu nalezneme podporu jen sotva – co se děje v myslích zúčastněných netopýrů či jak vypadal život plísně před epochou globálního oteplení, se dovíme věru stěží. Jedno celkem bezpečné poučení však z případu bílého nosu přece jen vyvodit lze. Složité komplexní jevy jsou strukturovány jinak, než naznačují standardní čítanková schémata, přičemž určujícími momenty integrujícími jednotlivé zúčastněné mechanismy jsou unikátní souběhy událostí, pro něž máme v naší poučené mluvě rezervován termín náhoda.

Poznámky

1) Článek vznikl s využitím datového aparátu ČESON (České společnosti pro ochranu netopýrů).

2) Blehert et al.: Science 323, 227, 2009.

3) Gargas et al.: Mycotaxon 108, 147–154, 2009.

4) Vet. Pathol. 47, 214–219, 2010.

5) Lorch et al.: Nature 480, 376–378, 2011.

6) Bouma et al.: J. Leukocyte Biol. 88, 619–624, 2010.

7) Puechmaille et al.: Emerg. Inf. Disease 16, 290–293, 2010.

8) Martínková et al.: PLoS One 5, e13583, 2010.

9) Wibbelt et al.: Emerg. Infect. Dis. 16, 1237–1243, 2010.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Zoologie

O autorovi

Ivan Horáček

Prof. RNDr. Ivan Horáček, CSc., (*1952) vystudoval Přírodovědeckou fakultu Univerzity Karlovy v Praze. Na katedře zoologie této fakulty vedl oddělení zoologie obratlovců. Zabývá se systematikou, evolucí a ekologií savců, zejména netopýrů, paleoekologií čtvrtohor a filosofickými přesahy přírodovědných témat.

Doporučujeme

Přemýšlej, než začneš kreslit

Přemýšlej, než začneš kreslit

Ondřej Vrtiška  |  4. 12. 2017
Nástup počítačů, geografických informačních systémů a velkých dat proměnil tvorbu map k nepoznání. Přesto stále platí, že bez znalosti základů...
Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné