Промышленное птицеводство привело к 100-кратному увеличению числа случаев передачи кампилобактерий и способствовало приобретению штаммами признаков резистентности к антибиотикам.
Если бы всех диких и одомашненных птиц на Земле поместили на весы, то на кур приходилось бы около 70% всей биомассы. Их глобальная популяция выросла в семь раз с 1960-х годов и достигла примерно 31 миллиарда особей, и новые исследования показывают, что это увеличение породило огромный, незапланированный эволюционный эксперимент внутри самих птиц.
Промышленное птицеводство, по-видимому, изменило способы распространения и эволюции бактерии Campylobacter jejuni между видами птиц. Эта бактерия является наиболее распространенной бактериальной причиной диареи в мире, и исследователи связывают от 60 до 80% случаев заражения человека C. jejuni от домашней птицы. Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что количество переходов между хозяевами, включая кур и диких птиц, увеличилось более чем в 100 раз с 1900 года по сравнению с уровнем до одомашнивания. «Промышленное сельское хозяйство создало одну из крупнейших сред обитания животных на планете. Наши результаты предоставляют новые доказательства того, что вызванные деятельностью человека изменения окружающей среды могут способствовать распространению инфекционных заболеваний», — заявил ведущий автор исследования Сэм Шеппард. К такому выводу исследователи пришли после анализа 2747 бактериальных геномов, выделенных у кур и диких птиц в 30 странах в период с 1979 по 2024 год.
Традиционно у диких птиц существовали различные популяции бактерий, сформированные поколениями, эволюционировавшими независимо друг от друга. Эта модель нарушается. Геномный анализ показал, что куры были колонизированы штаммами, произошедшими от нескольких линий диких птиц, которые ранее оставались отдельными. Исследователи описывают этот эффект как нечто вроде губки - по мере роста популяций кур они впитывали разнообразные бактериальные штаммы из множества диких источников, усиливая и смешивая их внутри плотно сформированных стад таким образом, который был просто невозможен до появления промышленного сельского хозяйства.
Чтобы понять, почему масштаб имеет значение, исследователи смоделировали передачу инфекции между связанными популяциями диких птиц и кур. При численности популяции кур ниже определенного уровня штаммы диких птиц иногда передавались, но не приживались среди кур. Как только смоделированная популяция кур превысила этот порог, ситуация изменилась. Адаптированные к диким птицам штаммы стали самоподдерживающимися внутри кур, и число инфицированных кур превысило число инфицированных диких птиц, несущих те же штаммы.
Модель не устанавливает, что сегодняшняя глобальная популяция домашней птицы преодолела какой-либо реальный порог. Вместо этого она демонстрирует, как расширение популяций кур может позволить штаммам от диких птиц сохраняться и распространяться среди домашней птицы. Исследователи обнаружили, что штаммы, связанные с курами, с большей вероятностью несут генетические признаки, участвующие в устойчивости к окислительному стрессу, поглощению металлов и перемещению по кишечнику. Некоторые также несли ген tetO, связанный с устойчивостью к антибиотику тетрациклину. Этот ген резистентности стал более распространенным среди образцов, собранных после 2015 года и связанных с курами. Исследователи заявили, что его распространенность может отражать более высокую степень воздействия противомикробных препаратов на домашнюю птицу, чем на диких птиц.
Эффективная численность популяции этих адаптированных к курам штаммов бактерий за последние несколько десятилетий выросла в 50–200 раз, что намного быстрее, чем сама популяция кур, предполагая, что факторы, выходящие за рамки численности хозяев, ускоряют их эволюцию. «По мере адаптации штаммов Campylobacter к жизни в домашней птице, они могут приобретать признаки, помогающие им выживать в сложных условиях, включая признаки, связанные с устойчивостью к антимикробным препаратам. Понимание того, как методы ведения сельского хозяйства влияют на эволюцию бактерий, является важным шагом на пути к снижению бремени заболеваний, передающихся через пищу», — написал Шеппард.
В Великобритании, например, Campylobacter вызывает более чем в 3,5 раза больше случаев гастроэнтерита в год, чем все остальные отслеживаемые бактерии, передающиеся через пищу, вместе взятые. Растущая устойчивость к антимикробным препаратам также затрудняет лечение некоторых инфекций. Это исследование показывает, что масштабы современного птицеводства сделали эту угрозу еще более распространенной.
