Оценка современного состояния популяций массовых видов позвоночных животных юга Казахстана и их роль в переносе коронавирусных инфекций. Научный руководитель: Чирикова М.А.

Сроки проекта: Октябрь 2020 года – декабрь 2022 года. 

Актуальность:

Массовые виды диких животных являются резервуаром для многих заболеваний, циркулирующих внутри природных популяций. Коронавирусы (Coronaviridae) – одно из семейств вирусов из порядка Nidovirales, ряд из которых вызывают серьезные болезни человека и животных. В последнее время проявляется все больший интерес к выявлению коронавирусов летучих мышей, поскольку они, вероятно, являются основным источником наиболее опасных для человека SARS-CoV, MERS-CoV и SARS-CoV-2, и за последнее десятилетие были идентифицированы сотни новых коронавирусов летучих мышей. Если SARS-CoV и MERS-CoV в основном имели локальное распространение, то SARS-CoV-2 распространился по всему земному шару, вызвав пандемию мирового масштаба. Кроме того, некоторые коронавирусы летучих мышей, попав в популяцию домашних животных, могут спровоцировать мощные эпизоотии. Исследования последних 10 лет показали наличие коронавирусов также и у диких птиц, которые характеризуются высоким генетическим разнообразием. Кроме того, ранее предполагалось, что источником вируса 2019-nCoV могут являться некоторые виды змей, но теперь это считается крайне маловероятным. Вирусные заболевания пресмыкающихся изучены довольно слабо, а в природных популяциях Казахстана они вообще не изучались.

Для определения роли в переносе и циркуляции вирусных инфекций необходимо, прежде всего, знать состояние популяций диких животных: плотность населения, численность, пути миграций, использование видов человеком и пути взаимодействия домашних и диких животных. К сожалению, по многим группам животных современные данные по состоянию популяций в Казахстане отсутствуют. В рамках данного проекта мы остановились на трех массовых видах рептилий, не менее 20 синантропных видов птиц и 3 наиболее массовых видах рукокрылых. Использование этих видов человеком, их проживание в населенных пунктах, а также экологические особенности некоторых из них (способность перемещаться на большие расстояния в короткие сроки, колониальное гнездование, группировка в стаи при кормлении) делает их потенциально опасными распространителями различных патогенных микроорганизмов.

Цель проекта: Изучить современное состояние популяций массовых видов пресмыкающихся, птиц и млекопитающих на юге Казахстана на примере синантропных и используемых человеком видов и оценить их роль в переносе коронавирусных инфекций

Задачи проекта

1. Провести полевые выезды и сбор данных по распространению, распределению и относительной численности массовых видов пресмыкающихся, птиц и млекопитающих.

2. Осуществить сбор проб на вирусные инфекции и создать коллекцию проб для дальнейших исследований массовых и синантропных видов диких животных юга Казахстана;

3. Выявить и определить коронавирусные инфекции у пресмыкающихся, птиц, млекопитающих;

4. Оценить современное состояние популяций исследуемых видов пресмыкающихся, птиц и млекопитающих, их распространение и относительную численность на модельных участках юга Казахстана.

5. Определить пути миграций потенциальных переносчиков инфекций и пути их взаимодействия с человеком и домашними животными для отработки рекомендаций по предотвращению распространения заболеваний;

6. Разработать рекомендации по мониторингу состояния популяций массовых видов пресмыкающихся, птиц и млекопитающих, их сохранению и возможности рационального использования, а также по мониторингу коронавирусных инфекций диких животных и предотвращению распространения заболеваний.

Ожидаемые результаты 

В результате проекта планируется на основе полученных данных уточнить современное сезонное, территориальное распределение исследуемых видов пресмыкающихся, птиц и млекопитающих, места их концентрации, гнездования (для птиц) или колоний (для рукокрылых) в южном Казахстане. Будет построено не менее 10 карт распространения. Получены данные по трендам численности не менее чем для 8 видов, для которых есть данные по предыдущим годам, определена относительная численность тех видов, для которых такие сведения отсутствовали.

Будет создана коллекция проб биоматериала от диких животных Казахстана. Будет показано наличие/отсутствие коронавирусной инфекции в отобранных пробах и уточнен серотип коронавируса при его обнаружении.

Определена степень взаимодействия (использования) исследуемых видов диких животных с человеком и домашними животными, определены страны и пути перевозки животных, попадающих в оборот торговли дикими животными и, таким образом, возможности передачи вирусных заболеваний в разные регионы Казахстана за его пределы. Будут построены карты миграций массовых видов птиц, связанных с коронавирусом, и определены вероятные пути передачи вируса, а также карты возможных путей экспорта диких животных за пределы Казахстана.

Будут разработаны рекомендации по мониторингу состояния популяций массовых, в том числе эксплуатируемых видов пресмыкающихся, птиц и млекопитающих, их сохранению и возможности рационального неистощимого использования. 

Разработаны рекомендации по мониторингу коронавирусных инфекций диких животных и предотвращению распространения заболеваний.

Результаты проекта в 2020 г. 

В осенний период для изучения путей миграций птиц на стационаре Чокпак было окольцовано более 6 тысяч особей птиц, 95 видов; пять особей помечены спутниковыми передатчиками – бурый голубь (Columba eversmanni), грач (Corvus frugilegus) и серая ворона (Corvus cornix). Проведен отбор 97 проб (клоакальные и трахеальные смывы) для определения коронавирусных инфекций от 27 видов птиц и 2 видов рукокрылых – рыжая вечерница (Nyctalus noctule) и нетопырь-карлик (Pipistrellus pipistrellus). Для Алматинского филиала Центральной референтной лаборатории.

В 2021 году на территории Туркестанской области был собран материал по распространению, численности и биотопическому распределению среднеазиатской черепахи, желтопузика и восточного удавчика. В ходе экспедиционных работ кроме указанных видов отмечены находки еще 14 видов рептилий и 2 – амфибий. 

В мае и июне проведены повторные обследования глубоких траншей вокруг полей, из которых было извлечено более 100 особей разных видов пресмыкающихся. Совместно с сотрудниками АСБК проведены беседы с Акиматом Туркестанской области и Сарыагашского района по решению вопроса нелегального создания таких траншей. Как результат – вынесено постановление о закапывании таких траншей. К сожалению, этот метод «ограждения» полей очень широко используется в Туркестанской области, что создает условия для гибели некоторых видов пресмыкающихся, в том числе внесенных в Красную книгу. 

Анализ орнитофауны Туркестанской области показал, что здесь встречается 364 вида, из которых гнездится 143, в том числе 41 оседлых. В период сезонных миграций встречается 153 вида и только зимой 25 видов, залетные 43 вида. В 2021 г. на орнитологическом стационаре Чокпак были собраны эколого-фаунистические материалы во время весенней и осенней миграции птиц. В весенний период 2021 г. окольцовано 254 особи 17 синантропных видов птиц 7 отрядов. Осенью окольцовано 2255 особей 16 видов синантропных птиц. Отлов птиц с целью кольцевания проводили стационарными ловушками. Для поимки дендрофильных птиц использовали паутинные сети с ячей 10-20 мм, длиной 7 – 18 м, высотой 2 – 3 м.

Результаты визуальных наблюдений и отлова показали, что снижение численности испанского и индийского воробья, отмеченное в 90-е годы прошлого столетия, продолжается и в наши дни.

Обследовано 49 колоний грача. Самая крупная колония состояла из 600 гнезд. Суммарное количество гнезд составляло около 5000, а их население было равно около 10000 особей. 

В 2021 г. продолжен сбор данных от GPS передатчиков, помещенных на буром голубе (Columba eversmanni), граче (Corvus frugilegus) и серой вороне (Corvus cornix), для изучения миграционных путей птиц. Передатчики были предоставлены в соответствии с договором о научном сотрудничестве Институтом зоологии Китайской Академии наук. В 2021 г. помечен еще один вид – черный коршун (Milvus migrans).

Осмотрено 9 поселений летучих мышей, которые располагались в различных пещерах, заброшенных шахтах и железнодорожном туннеле в Тюлькубасском и Байдибекском районах. Колонии насчитывали от 5 до 3000 особей. При обследовании в них обнаружены большой подковонос (Rhinolophus ferrumequinum), остроухая ночница (Myotis blythi) и двухцветный кожана (Vespertilio murinus), ведущие оседло-кочевой образ жизни. 

Для выяснения роли пресмыкающихся, птиц и рукокрылых в циркуляции коронавирусных инфекций в природе были отобраны клоакальные и трахеальные смывы. От 3 видов рептилий собрано 43 пробы, от 25 синантропных видов птиц 184 пробы, 158 проб от 3 видов летучих мышей.

Для детектирования нуклеиновых кислот коронавирусов были синтезированы и очищены универсальные праймеры. Проведено детектирование нуклеиновых кислот коронавирусов в тотальных РНК, выделенных из клоакальных и трахеальных мазков животных. Выявлены ПЦР-положительные образцы от 4 видов птиц. Ни в одном из образцов, взятых от млекопитающих и рептилий, не была детектирована РНК коронавирусов. Чтобы отнести изоляты коронавирусов к тому или иному генотипу и подтипу коронавирусов, были проведены типирующие ПЦР с использованием специальных праймеров для выявления альфа-, бета-, гамма- и дельта-коронавирусов. Результаты данного анализа будут размещены в научной статье.

Члены исследовательской группы:

  1. Чирикова Марина Александровна, https://orcid.org/0000-0002-0515-598X
  2. Гаврилов Андрей Эдуардович,  https://orcid.org/0000-0002-6808-1949
  3. Зима Юлия Александровна, https://orcid.org/0000-0003-4883-4031
  4. Абаев Алмат Жолдасбаевич 
  5. Федоренко Василий Александрович, https://orcid.org/0000-0002-6918-1095
  6. Яганин Максим Александрович

Соисполнители: филиал РГП «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК в г. Алматы.

Мамадалиев Сейдигапбар Мамадалиевич, Скиба Юрий Александрович  

Администратор