Skokan s deformovanými končetinami a rentgenový snímek jeho kostry. Kredit: DAVE HERASIMTSCHUK, FRESHWATERS ILLUSTRATED.

Od svého prvního objevení v 90. letech 20. století vzbuzoval tento fenomén ve vědecké i laické veřejnosti strach, děs, popřípadě fascinaci. Případů a lokalit přibývalo a nikdo nevěděl, jak tuto záhadu objasnit. Celkem bylo identifikováno 46 oblastí výskytu v severní Americe, další výskyt byl hlášen z Kanady, Japonska a dokonce se takovéto žáby objevily i v Evropě. Dnes už víme, že záhadné deformace nepostihují jen žáby, ale podléhají jim též ropuchy a mloci. První teorie přišly s vysvětlením, že na vině je znečištěné prostředí, a tedy že znetvoření jsou vyvolána chemicky. Ačkoli jsou obojživelníci díky své citlivé polopropustné kůži opravdu náchylní na chemické znečištění, ukázalo se, že za malformacemi stojí něco úplně jiného.

Vývojová stádia motolice Ribeiroia ondatrae. Redie (a) se vyvíjí uvnitř sladkovodního plže, kde se asexuálně množí za vzniku volně se pohybujících cerkárií (b). Cerkárie se encystují ve vhodném mezihostiteli, kterým je nejčastěji larva obojživelníků. Následně se transformují do metacerkárií (c). Po pozření druhého mezihostitele ptákem nebo savcem, se z metacerkárií stávají dospělci (d), kteří se pohlavně množí a produkují vajíčka. Měřítka 165 µm (a), 150 µm (b), 82 µm (c), 241 µm (d). Kredit: Pieter T.J. Johnson, University of Wisconsin.

Výzkumy přinesly jasnou odpověď, deformace způsobují motolice Ribeiroia ondatrae. Tyto motolice se vyznačují nepřímým vývojovým cyklem, to znamená, že ke svému dospění potřebují více než jednoho hostitele. Ribeiroia potřebuje celkem tři hostitele. Prvním hostitelem je vodní plž z čeledi okružákovitých, druhým hostitelem jsou pulci. Definitivním hostitelem jsou nejčastěji ptáci (dravci a volavkovití). Avšak byly zaznamenány i případy, kdy se definitivním hostitelem stali potkani, ondatry, popřípadě jezevci. Aby motolice zvýšily pravděpodobnost, že se dostanou do definitivního hostitele, ve kterém podléhají pohlavnímu rozmnožování, příroda je vybavila hned několika zbraněmi.

Pojďme si popsat vývoj Ribeiroi ondatrae krok po kroku. Netradičně začneme na samém vývojovém konci, u nakaženého vodního ptáka. Jeho trus obsahuje velké množství vajíček motolic. Ve vodě se z vajíček zhruba po dvou až třech týdnech (v závislosti na teplotě vody) líhnou larvy zvané miracidie. Ty jsou obrvené a volně se pohybují ve vodě, kde jsou následně pozřeny sladkovodním plžem. V plži probíhá vývoj celkem tří druhů larev: miracidií, redií a cerkárií. Miracidie se v plži mění na pomalu se pohybující redie, které se asexuálně množí a aktivují svou první zbraň. Aby plž neztrácel energii při páření a produkci vajíček, redie motolic kompletně sežerou plžovy reprodukční orgány. Z redií se následně vyvíjí cerkárie. Zhruba po 6 týdnech od nákazy začne plž do svého okolí uvolňovat na stovky cerkárií denně. Ty se volně pohybují ve vodě a mají jediný cíl, najít pulce, svého druhého mezihostitele.

Životní cyklus Ribeiroi ondatrae. Kredit: Science Art

Jen co proniknou malé motoličky do pulce, už začínají přemýšlet, jak by se dostaly do definitivního hostitele. Musí obojživelníka přimět, aby se pro jejich vlastní dobro nechal sežrat. Ale jak? V žádném případě to nebude jednoduché, žáby jsou přirozeně hbité, skáčou sem a tam a rozhodně nebudou někde sedět a čekat na smrt. Co můžou motolice udělat, jak žábě znemožnit útěk před predátorem? Musí ji zpomalit, udělat ze žáby snadnou kořist. Už před průnikem do pulce začínají cerkarie produkovat velké množství kyseliny retinové (derivát vitamínu A). Ta je pro obojživelníky a ryby nezbytná pro růst tkání. Poté, co cerkárie osídlí pulce, migrují do místa zárodku žabích končetin. Zde se pohodlně usadí a přemění se na cysty (metacerkárie). Metacerkárie následně začínají uvolňovat nahromaděnou kyselinu retinovou. V důsledku uvolňování kyseliny se v pulci až o 70 % navýší hladina růstových faktorů. Tato hormonální nerovnováha způsobuje růst nadbytečných končetin, popřípadě pahýlů. Laboratorně prováděné testy prokázaly, že nadbytečné končetiny dělají ze žab snadnou kořist. V porovnání se zdravými jedinci nakažené žáby plavou o 37 % pomaleji, jejich výdrž je až o 66 % nižší a v průměru doskočí na 41 % kratší vzdálenost.

Po pozření infikované žáby ptákem se metacerkárie usadí ve žláznatém žaludku definitivního hostitele. Zde se z metacerkárií stávají dospělci, kteří se sexuálně množí a produkují vajíčka. Ta opouští tělo hostitele spolu s trusem. A tak je tento fascinující vývojový cyklus završen, aby mohl znovu započít.

Zdroje

Pieter T.J. Johnson and Daniel R. Sutherland.: Amphibian deformities and Ribeiroia infection: an emerging helminthiasis, Trends in Parasitology. https://doi.org/10.1016/S1471-4922(03)00148-X

CHRISTINE DELL'AMORE.: Parasite Creating Deformed Frogs in Western U.S., NATIONAL GEOGRAPHIC NEWSLL'AMORE.: Parasite Creating Deformed Frogs in Western U.S., NATIONAL GEOGRAPHIC NEWS