Кожа лягушки выделяет ее среди других животных не просто цветом и текстурой – это удивительный орган. Она проницаема для кислорода, что помогает лягушкам дышать, усеяна слизистыми железами, которые выделяют слизь для поддержания влажности кожи, и, как и наша кожа, наполнена сложным и потенциально полезным микробиомом. Кожа – это первая линия защиты от болезней9, и лягушки, как и другие позвоночные, обладают относительно развитой иммунной системой с дифференцированными иммунными клетками, такими как Т-клетки и макрофаги, а также клетками, вырабатывающими антитела. Кожа лягушки также регулирует уровень электролитов, таких как соли, сахара, калий и другие важные молекулы. Лягушки зависят от того, насколько их кожа способна выполнять необходимые функции, именно поэтому для них особенно опасны кожные заболевания.

У животных, включая и человека, и грибы, был один общий предок – это клетка с бьющимся хвостом, называемым жгутиком, который двигал ее вперед через водную среду, подобно сперматозоиду. Примерно миллиард лет назад «потомки» этой клетки разошлись, чтобы однажды стать животными и грибами. Поколение за поколением они развивались и отдалялись, формируя ветви сложного взаимосвязанного древа жизни, пока оно не стало таким, каким мы его знаем сегодня. Со временем растения, животные и грибы, которые когда-то были полноправными обитателями водного пространства, перебрались на сушу. Растения пустили корни, животные стали ползать, плавать и летать, а грибы смешались со всем растительным, животным и бактериями и в большинстве своем утратили способность самостоятельно передвигаться – они стали полагаться на воздушные потоки и животных, которые могут переносить споры.

Один из видов, называемый Chytridiomycota, или хитридомицеты, также известные как хитриды, раньше других отделился от генеалогического древа грибов и сохранил хвостовой придаток, поэтому его споры подвижны. Как и многие другие грибы, хитриды являются сапротрофами, то есть питаются в основном отмершими останками живых существ, поглощая их извне, переваривая и после преобразуя остатки. Некоторые из них также паразитируют на живых организмах. Когда грибок поселяется на источнике пищи, длинные, похожие на корни структуры, называемые ризоидами, проникают в ее ткани. Питаясь, хитриды, как и другие грибы, выделяют ферменты, растворяющие растения, микробы или животных в пище. Полноценный хитридный грибок, или слоевище, похож на зловещую кнопку-смайлик, отрастившую обширные корни. Со временем формируется округлая структура – зооспорангий (грибной пузырек, или спорангий), который заполняется жгутиковыми зооспорами10. Поскольку они подвижны, то обладают определенной активностью и, как только высвобождаются, сразу ищут нового хозяина. Некоторые хитриды выбирают водоросли, другие заражают грибы – выбор хозяина отличается разнообразием. Важно то, что грибок ищет в пище как хитин, так и кератин11, а источником последнего может выступать кожа земноводных.

Когда Липс перенесла свои полевые изыскания в Панаму, она была полна надежд. Это был новый проект в новом месте за сотни миль от предыдущего. Она проложила в лесу трансекты, или линейные тропы, чтобы изучить популяции лягушек, змей, саламандр и ящериц: «Чтобы выяснить, что там есть, и решать интересные задачи»12. Это было место, куда она могла бы возвращаться и изучать его десятилетиями. Но в декабре 1996 года стало ясно, что там происходит нечто странное. Лягушек было легко заметить днем: они сидели на земле, а не на листьях, которые нависали над ручьями. Липс вспоминала: «Мы брали лягушку в руки, и она тут же умирала». В какой-то момент она задалась вопросом, не является ли выбранное для исследования место одним из тех, где таинственным образом исчезают лягушки: «Я как будто оказалась в центре тайны, но не знала об этом».

В период с 1996 по 1998 год в Национальном зоопарке в Вашингтоне погибли от неизвестного кожного заболевания несколько видов лягушек, включая голубых, красящих древолазов и древесных лягушек Уайта. Ученые заподозрили наличие хитридных грибков, но не смогли определить конкретный вид, поэтому отправили образцы Джойс Лонгкор, микологу из Университета Мэна, которая была известна тем, что занималась поисками и идентификацией необычных грибов. Лонгкор описала образец как ранее не идентифицированный вид хитрид, а год спустя, в 1999-м, при поддержке ученых зоопарка дала ему имя – Batrachochytrium dendrobatidis, или Bd. Оно было указано в статье, описывающей патогенный для лягушек хитридный грибок, который стал первым известным грибком, паразитирующим на живых позвоночных13. Таким образом, исследуя особенности необычной лягушки, Карен Липс задокументировала появление Bd – хитридного грибка, убивающего целые виды.

Когда грибок Bd поселяется на коже лягушки, он прорастает, выпуская корнеподобные ризоиды. Есть основания полагать, что, захватив организм, он может даже подавить иммунный ответ лягушки14. Попав внутрь, хитриды питаются кератином и другими питательными веществами, клонируя себя до тех пор, пока зооспорангии не заполнятся, а их при заражении лягушки могут образовываться сотни или тысячи. Когда каждый из них заполняется зооспорами, зооспорангии поднимаются сквозь кожу лягушки на стеблях, похожих на растения. Таким образом миллионы подвижных зооспор оказываются выпущены в окружающую среду в поисках новых хозяев. Болезнь оставляет кожу лягушек висеть клочьями. Зараженные животные борются за кислород, а электролиты выходят из равновесия. Смерть наступает в результате сердечного приступа15.

Прошло более 30 лет с тех пор, как Карен Липс впервые отправилась в облачные леса Коста-Рики, чтобы изучать лягушек. А в 2019 году уже десятки ученых, включая исследовательницу, писали о разрушениях, вызванных Bd: «Это самая большая задокументированная потеря биоразнообразия, наступившая в результате действия патогена»16. До появления Bd никто не знал, что какая-либо болезнь может иметь настолько страшные последствия. Теперь мы знаем.

Гладкую шпорцевую лягушку (Xenopus laevis) нельзя назвать красивой. Она скорее невзрачная: у нее широкая плоская голова, бородавчатое грязно-коричневое тело и длинные тонкие пальцы. В отличие от многих других лягушек, у нее нет языка и она может всю жизнь прожить в аквариуме с водой. И все же лягушка, живущая к югу от Сахары, – одна из самых продаваемых амфибий в мире.

Путешествие этого вида началось вскоре после 1928 года, когда английский эндокринолог Ланселот Хогбен высадился в Кейптауне, который находится в Южной Африке. Хогбен изучал влияние гормонов гипофиза на состояние кожи амфибий, а гладкая шпорцевая лягушка меняла цвет в зависимости от условий окружающей среды. Она могла быть настолько темной, что казалась почти черной, или настолько бледной, что ее можно было посчитать белой. Когда Хогбен удалил у нескольких особей гипофиз – маленькую железу, расположенную прямо под мозгом, – они остались практически белыми. Решив подкрепить полученный результат дополнительными данными, Хогбен ввел самке лягушки гормоны гипофиза, полученные от быка, в качестве своеобразной гормональной замены. Она, в свою очередь, выпустила яйца. При этом не имело значения, находился ли рядом самец, чтобы стимулировать процесс метания икры, – гормон быка побудил лягушку к овуляции17.