Kan oppdrettsnæringen føre til endringer av virulens hos parasitter?

hva jeg vil snakke om... Virulens – i klinisk og evolusjonær forstand Litt teori om hva som påvirker utvikling av virulens Empiriske data – stemmer de med teorien? Oppdrett og virulens En studie på lakselus

Virulens I populasjonsøkologiske modeller: I evolusjonær teori: parasittindusert vertsdødelighet I evolusjonær teori: Reduksjon i vertens fitness som følge av en infeksjon I klinisk medisin/veterinærmedisin: Spesifikke tegn og symptomer knyttet til en infeksjon

Parasitter = infeksjonsorganismer dvs. omfatter virus, bakterier, protozoer, ikter, nematoder etc.

Nær beslektede parasittarter kan vise store forskjeller i virulens Dødsrate hos menneske fra ulike Malaria-arter varierer fra 1 til 20 % (ubehandlet)

Variasjon i virulens innenfor en art Diphyllobothrium latum virulens varierer mellom ulike ”raser” Fugleinfluensa mange ”strains” hvor virulens varierer (0-100%) ILA-virus mange genetiske varianter med ulik virulens

Virulens kan forandre seg over korte tidsrom: Seriell overføring av Salmonella typhimurium (Sabin et al. 1954) % dead mice Number of passages

Virulens kan variere: Mellom nærstående arter Mellom individer innen en art Over korte tidsintervaller

Virulens-teori Hvorfor er parasitter skadelige? Er skade på verten maladaptivt for parasitten? Hvis ikke – hvor stor skade bør en parasitt påføre verten – under gitte betingelser?

dvs: parasittens relative bidrag til neste generasjon Parasitter (som alle andre organismer) blir selektert for å optimalisere fitness dvs: parasittens relative bidrag til neste generasjon

I forhold til parasittens fitness har virulens både en utgift og en gevinst Utgift: Økende virulens øker sjansen for at verten dør. Gevinst: Økende virulens betyr (som oftest) et større uttak av ressurser fra verten. Disse ressursene kan omsettes i reproduksjon og vekst.

Generelt antar vi at transmisjons-rate er avhengig av virulens

Det betyr at det finnes en optimal virulens – dvs et virulensnivå som gir parasitten høyest fitness transmisjon Optimal virulens virulens

Hvis forholdet mellom transmisjon og virulens forandres, vil også den optimale virulensen endres Optimal virulens virulens

Denne modellen kan brukes til å forutsi retningen på evolusjonen under ulike betingelser transmisjon all annen dødelighet parasitt-indusert dødelighet

Noen prediksjoner: Optimal virulens vil: øke, når dødelighet som ikke er relatert til virulens øker øke, når vertens bestandstetthet øker avta, hvis andelen resistente verter øker avta, hvis parasitten har vertikal transmisjon øke, med økende konkurranse mellom ulike parasitt-strains

Intensiv matproduksjon i en global skala

Intensiv matproduksjon karakteriseres ved: Utstrakt bruk av medikamenter: øker parasittens dødsrate – dvs. den komponenten av mortalitet som ikke er relatert til virulens Høy vertstetthet: gir flere mottagelige verter og økt transmisjon

Nematoder (rundormer) – en av de vanligste parasittgruppene hos pattedyr og fugler

Har disse parasittene forandret seg som følge av mer intensiv matproduksjon?

Lakselus: En modell for å teste hvordan intensiv matproduksjon påvirker virulens Før: Nå:

En sammenligning av lus fra områder med og uten oppdrett (Adele Mennerat, Frank Nilsen, Dieter Ebert og Arne Skorping) Lus samlet inn fra Oslofjorden og Austevoll På laboratoriet holdt vi lusene først i 3 generasjoner på smolt Infeksjon av 15 smolt i hver gruppe, med ”Oslo-strain” og ”Bergen-strain” Sammenligne: Tidspunkt for eggproduksjon Antall egg Overleving hos copepoditter Skadeomfang på smolt Vekst hos smolt ”Farmed strains” ”Wild strains”

Under forsøket: Identiske individuelle tanker Lik temperatur, vanngjennomstrømning og formengde Individuelle inkubasjonsbrønner Data for vekt og skadeomfang for hver fisk Daglig inspeksjon: Tidspunkt for eggproduksjon Tidspunkt for klekking Overleving av copepoditter

Oppsummering ”Oppdrettslus” har: Og påfører fisken: og gir: kortere utviklingstid mindre levedyktige larver Og påfører fisken: mer skade og gir: lavere vekst