Parasitbelastning
Parasitbelastning är ett mått på antalet och virulensen hos de parasiter som en värdorganism hyser. Kvantitativ parasitologi handlar om åtgärder för att kvantifiera parasitbelastningar i prover av värdar och för att göra statistiska jämförelser av parasitism över värdprover.
Inom evolutionär biologi har parasitbelastning viktiga konsekvenser för sexuellt urval och evolutionen av kön , såväl som öppenhet för erfarenheter .
_(5050724084).jpg)
Smitta och distribution
En enskild parasitart har vanligtvis en aggregerad fördelning över värdindivider, vilket innebär att de flesta värdar hyser få parasiter, medan ett fåtal värdar bär på de allra flesta parasitindivider. Detta ställer till stora problem för studenter inom parasitekologi : användning av parametrisk statistik bör undvikas. Loggtransformation av data före tillämpning av parametriskt test eller användning av icke-parametrisk statistik rekommenderas ofta. Detta kan dock ge upphov till ytterligare problem. Därför är dagens kvantitativa parasitologi baserad på mer avancerade biostatistiska metoder.
Hos ryggradsdjur bär hanar ofta högre parasitbelastningar än honor. Skillnader i rörelsemönster, val av habitat, kost, kroppsstorlek och utsmyckning tros alla bidra till denna sexbias som observeras i parasitbelastningar. Ofta har hanar större livsmiljöer och kommer därför sannolikt att möta mer parasittäta områden än kvinnliga släktingar . Närhelst sexuell dimorfism uppvisas hos arter, tros det större könet tolerera högre parasitbelastningar.
Hos insekter har mottaglighet för parasitbelastning kopplats till genetisk variation i insektskolonin. I kolonier av Hymenoptera (myror, bin och getingar) upplevde kolonier med hög genetisk variation som exponerades för parasiter mindre parasitbelastningar än kolonier som är mer genetiskt lika.
Metoder för att kvantifiera
Beroende på den aktuella parasitarten tillåter olika kvantifieringsmetoder forskare att mäta antalet parasiter som finns och bestämma parasitbelastningen hos en organism. Att kvantifiera parasiten beror på vilken typ av parasit det är fråga om samt var den finns i värdkroppen. kvantifieras intracellulära parasiter såsom protozosläktet Plasmodium som orsakar malaria hos människor genom att utföra ett blodutstryk och räkna antalet vita blodkroppar infekterade genom att titta på utstryket genom ett mikroskop. Andra parasiter som finns i en värds blod kan på liknande sätt räknas på ett blodutstryk med hjälp av specifika färgningsmetoder för att bättre visualisera cellerna. I takt med att tekniken går framåt dyker mer moderniserade metoder för parasitkvantifiering fram, såsom handhållna automatiserade cellräknare, för att effektivt kunna räkna parasiter som Plasmodium i blodutstryk.
Att kvantifiera tarmparasiter, såsom nematoder som finns hos en individ, kräver ofta dissektion av djuret, extraktion och räkning av parasiterna. Andra tekniker för att fastställa tarmparasiter finns som inte kräver dissektion; såsom upptäckt av parasitinfektioner genom fekal undersökning. Detta är en vanlig praxis inom veterinärmedicin och används för att beräkna parasitbelastning hos husdjur, såsom katter och hundar. Metoder för fekal undersökning inkluderar fekala utstryk och flotationsmetoder. Fekala flöten kan upptäcka reproduktionsmedel för endoparasitära (se endoparasit ) organismer (ägg, larver, oocystor och cystor) som passerar genom matsmältningssystemet och därför finns i avföringen.
För analytiska statistiska metoder som används för att studera omfattningen och intensiteten av parasitinfektion, se Kvantitativ parasitologi.
Effekter
Sexuellt urval
Parasitbelastning har varit känd för att påverka sexuell selektion hos olika arter. Hamilton och Zuk (1982) föreslog att honor av arter kunde basera sitt val av kompisar på ärftlig resistens mot parasiter. Denna hypotes föreslår att uttrycket av sekundära könsegenskaper beror på värdens övergripande hälsa. Värdar samutvecklas med parasiter och genererar därmed ärftlig resistens mot parasiter, vilket har en negativ nettoeffekt på värdens livsduglighet. Därför kommer honor att välja hanar med få eller inga parasiter genom att basera sitt val på huruvida hanen helt har uttryckt sekundära sexuella, annars kända som "friska" egenskaper.
En studie fann att parasitbelastning förutsäger val av kompis hos guppy. När man kontrollerade för andra variabler visades honor att föredra män med relativt få parasiter med denna preferens förknippad med högre visningsfrekvenser som förekommer hos mindre parasiterade män. Detta fenomen har även observerats hos andra arter.
Beteende
Parasitbelastning har också visat sig påverka beteendet hos den infekterade individen. Många studier har gjorts som tittar på effekterna av antalet parasiter som finns i en värd och hur detta korrelerar med beteenden som födosök, migration och konkurrensbeteende. I en studie utförd vid University of Georgia fann man att skalbaggar med högre parasitbelastning vann fler slagsmål än de med lägre parasitbelastning. När de ställdes mot skalbaggar utan parasiter, förlorade de parasitbelastade skalbaggarna kampen.
Fågelarter har också uppvisat beteendeeffekter i förhållande till parasitbelastning. Hos passerine-sångfåglar resulterar hög parasitbelastning i minskad sångproduktion, vilket påverkar produktionen av sekundära sexuella egenskaper som påverkar valet av partner. Liknande effekter har observerats hos andra fågelarter.
I medicin
Parasitbelastning har visat sig påverka spridningen av infektionssjukdomar . Till exempel undersökte parasitologer vid Universidade de São Paulo effekten av Chagas sjukdom på immunsystemet. De fann att individer som överlevde den akuta fasen av infektion utvecklar parasitspecifikt immunsvar som minskar parasitnivåerna i vävnader och blod. Denna forskning syftar till att upptäcka om parasitbelastningen under det akuta infektionsstadiet påverkar om värden så småningom kommer att få ett positivt immunsvar. Forskningen utfördes på möss, med avsikten att så småningom använda informationen från experimenten för att hjälpa människor som har fått Chagas sjukdom. Marinho et al. fann att parasitbelastningar i den akuta fasen av infektionen korrelerar i det sena kroniska stadiet av sjukdomen, med intensiteten av aktiveringen och svaret av värdens immunsystem. Denna forskning kan leda till nya upptäckter inom parasitologi. Detta skulle potentiellt kunna förhindra spridning av parasiter och därmed sjukdomar kopplade till parasitinfektion inom en given population.
Värdstress
Värdstress gör att förhållandena inom värden är mindre än idealiska för parasiter, vilket leder till och orsakar parasitbelastning. Undernäring har visat sig undertrycka immunsystemet, vilket leder till högre parasitbelastningar inom en population och ökade överföringshastigheter i hela befolkningen. Det har visat sig att undernäring och förruttnelse kan leda till sjukdom inom en population och därför öka mängden parasiter inom en population. De individer som är undernärda och stressade uppvisar det högsta antalet parasitbelastningar. Detta innebär att dessa individer har en högre sannolikhet att dö på grund av miljöfaktorer, såväl som parasitinfektion, vilket sannolikt dödar populationen av parasiter inom den specifika värden. Detta skulle då begränsa spridningen av parasiterna inom populationen.
I experimentet utfört av Pulkkinen et al. det visade sig att när maten var begränsad i en population av krabbor infekterade med Daphnia , fanns det dödlighet bland den infekterade populationen av krabbor. Detta berodde på stress inom miljön, såväl som stress inom värden (krabbkroppen) från parasitinfektion. Pulkkinen et al. fann också att det efter en tid skedde en motsvarande minskning av den genomsnittliga storleken på krabbor, och därför minskade dödligheten på grund av undernäring och miljöstress. Detta ökade parasitbelastningen inom befolkningen. Parasitbelastning är ett komplext ekologiskt fenomen som ofta uppvisar en negativ återkopplingsslinga , eftersom det ligger inom parasitpopulationens intresse för värden att överleva infektion.