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In classe, spesso parliamo di importanti questioni globali come il cambiamento climatico, l’uso del territorio, il cambiamento della copertura del suolo e l’impatto delle specie invasive. Tuttavia, per la maggior parte dei cittadini, compresi molti dei nostri studenti, queste questioni su larga scala sono difficili da collegare con le loro esperienze quotidiane locali. Al contrario, è anche difficile apprezzare come le scelte individuali che facciamo ogni giorno, come ciò che compriamo, dove viviamo, dove viaggiamo, e se vacciniamo o meno i nostri figli, culminino in modelli di scala globale.

In questo blogpost, propongo un modello “glocalizzato” di insegnamento e apprendimento per aiutare gli studenti ad apprezzare meglio le connessioni tra questioni locali e globali nell’ecologia delle malattie. Il termine “glocale” e “glocalizzazione” ha origine negli anni ’80 come combinazione di “globalizzazione” e “localizzazione”, e si riferisce alla fusione di prospettive locali e globali, dove la crescente importanza delle questioni continentali o globali si combina con la crescente importanza delle differenze locali e regionali. È stato reso popolare in economia e in scienze politiche dal libro di Thomas Friedman (Il mondo è piatto), e un buon esempio è l’adattamento delle multinazionali e dei marchi (come Starbucks o MacDonald’s) alle culture e alle norme dei paesi in cui si sono espanse alla fine del 20° secolo.

L’apprendimento e l’insegnamento “glocalizzati” si concentrano sul fondere e collegare i contesti locali e globali quando si insegnano e imparano concetti che si applicano su diversi livelli di scala, in campi come la sostenibilità, la scienza ambientale e l’ecologia delle malattie. L’apprendimento diventa efficace quando viene inserito in un contesto locale perché gli studenti sono maggiormente in grado di relazionarsi al contenuto e al materiale attraverso esempi familiari. L’attenzione diventa scoprire le connessioni tra i problemi locali e i concetti globali studiati durante la lezione.

Ogni primavera, ho il privilegio di insegnare Ecologia delle malattie nella mia classe di capstone senior (BIOL490) presso il Dipartimento di Biologia della Eastern Washington University. In questa classe, gli studenti universitari dell’ultimo anno imparano i concetti di ecologia delle malattie (come l’effetto di diluizione e lo spillover), così come conducono progetti di ricerca pratici in ecologia delle malattie in gruppi. Mentre i concetti che imparano sono rilevanti a livello globale, i loro progetti di ricerca si concentrano su sistemi rilevanti a livello locale, come zecche e zanzare, e le malattie che trasmettono nella nostra zona. Lo scopo è di usare questi sistemi locali come esempi attraverso i quali gli studenti possono apprezzare i concetti globali discussi in classe. Ho chiesto ai miei studenti di fornire brevi riassunti dei loro progetti di ricerca, che illustrano alcune di queste connessioni. Leggili qui sotto.

Le condizioni di nutrimento dell’acqua responsabili di influenzare lo sviluppo e la fecondità dei vettori di malattie responsabili del virus del Nilo occidentale

Sydnee Henry, Dane Anderson e David Nguyen

Le zanzare rappresentano una seria minaccia per gli esseri umani a causa del loro ruolo di vettori di malattie. L’agente patogeno più comune trasmesso dalle zanzare negli Stati Uniti è il virus del Nilo occidentale (WNV), che infetta l’uomo, i cavalli e gli uccelli. Volevamo capire gli effetti indiretti dei nutrienti disciolti (NO3 e PO4) sul tempo di sviluppo della zanzara, la sopravvivenza e la fecondità. Se è possibile stabilire una relazione tra il contenuto di micronutrienti dei siti di riproduzione delle zanzare, il tempo di sviluppo delle larve e la fecondità degli adulti, i funzionari della sanità pubblica e gli ecologi delle malattie potrebbero potenzialmente identificare i corpi idrici a rischio (e a loro volta controllarli/neutralizzarli). I trattamenti erano nitrati, fosfati e una combinazione di nitrati e fosfati. C’erano 22 mg/L di NO3 e PO4 per ogni trattamento. Il controllo positivo conteneva acqua di sorgente, acqua stagnante dal Turnbull Wildlife Refuge, e lievito per il cibo. Ogni contenitore è stato riempito con 150 mL di acqua di sorgente. C’erano 10 larve per contenitore. C’erano 3 repliche per ogni trattamento e controllo positivo. I vivi e i morti sono stati contati ogni giorno in ogni stadio di vita (stadi 1-4 per le larve, oltre alle pupe e agli stadi adulti). Se gli adulti sono emersi, il sesso e il genere sono stati determinati usando un microscopio da dissezione. Sono state prese anche misure di apertura alare, poiché l’apertura alare femminile è un indicatore di fecondità. Abbiamo scoperto che NO3 e PO4 influenzano la probabilità di impupamento ma non la probabilità di emergenza. La proporzione impupata in ogni trattamento era NO3 (19/30), controllo (24/40), NO3 e PO4 (7/30), e PO4 (1/30). Abbiamo anche trovato che NO3 e PO4 non hanno influenzato l’apertura alare media nelle zanzare adulte o nel sottoinsieme femminile.

In definitiva, i risultati raccolti indicano che NO3 e PO4 hanno un effetto indiretto sulla probabilità di impupamento, con più larve che si impupano nel trattamento NO3. Inizialmente abbiamo sostenuto che la combinazione NO3 e PO4 avrebbe influenzato significativamente il tempo di sviluppo rispetto agli altri trattamenti. Se questo esperimento dovesse essere ripetuto, garantire un’età e un genere omogeneo delle zanzare è imperativo. Inoltre, misurare le popolazioni batteriche dei contenitori di riproduzione offrirebbe una visione della relazione tra i nutrienti dell’acqua e lo sviluppo e la fecondità della zanzara.

Rilevazione della sindrome del naso bianco (Pseudogymnoascus destructans) e della salute generale con la progressione della malattia nei pipistrelli (Myotis lucifugus) nella contea di Lincoln, Washington

Alejandro Batalla, Shelby Fettig, Matt Hellem, Elizabeth Peoples, Natalie Rudnev e Nate Sik

I pipistrelli bruni (Myotis lucifugus) popolano la maggior parte degli Stati Uniti. Attualmente, queste popolazioni di pipistrelli sono minacciate a causa di un’infezione fungina della pelle causata dallo Pseudogymnoascus destructans (Pd), chiamata anche sindrome del naso bianco (WNS). La WNS colpisce i pipistrelli durante il loro letargo invernale e quando sono infetti, utilizzano un livello di energia più elevato per combattere l’infezione. Questo si traduce anche in una diminuzione del torpore e nell’utilizzo delle riserve di grasso nella ricerca di cibo per compensare l’elevato utilizzo di energia. Questo problema porta alla fame a causa delle scarse risorse alimentari in inverno e può infine portare alla loro morte. La WNS è prevalente soprattutto sulla costa orientale dove si stima che abbia ucciso il 94% delle popolazioni di pipistrelli. Tuttavia, le registrazioni dell’incidenza della malattia di WNS mostrano una progressione verso la costa occidentale ed è stata recentemente trovata nelle popolazioni di pipistrelli a Washington occidentale. Il nostro gruppo ha partecipato a un’indagine sulle popolazioni di pipistrelli nella contea di Lincoln, WA con i locali Fish and Wildlife Services per determinare la salute dei piccoli pipistrelli marroni della zona. Abbiamo usato metodi standard per determinare lo stato dell’infezione sul posto e metodi di coltura in laboratorio. Abbiamo anche misurato la lunghezza dell’avambraccio, il peso, e preso il conteggio degli acari ectoparassiti trovati sulle ali dei pipistrelli. Non abbiamo trovato alcuna prova di Pd, quindi non possiamo estrapolare alcuna correlazione tra la malattia e la presenza di ectoparassiti. Tuttavia, abbiamo trovato che i pipistrelli con parassiti hanno comunità batteriche che erano meno diverse e avevano meno colonie di batteri. Questo può indicare una maggiore possibilità di ottenere Pd all’interno della colonia sui pipistrelli con ectoparassiti. È importante tenere d’occhio le popolazioni di pipistrelli locali per capire meglio la malattia e mantenere al minimo il declino delle popolazioni.

Dirofilaria immitis e prevalenza di vermi cardiaci nelle zanzare e nei cani della contea di Spokane

Lacey Sell, Hannah Bergquist, Irina Vasilchenko, Benjamin Thompson

Dirofilaria immitis, è un ascaride parassita che causa la malattia chiamata Heartworm. L’Heartworm può infettare cani, gatti, mammiferi selvatici e anche gli esseri umani. Si tratta di una malattia trasmessa da vettori che viene trasmessa attraverso varie specie di zanzare tra cui Aedes e Anopheles, entrambe presenti a livello locale. Sapendo che un cane della contea di Spokane è stato recentemente documentato per essere stato localmente infettato da Heartworm, e le ricerche che mostrano aumenti a livello nazionale, è stato il nostro obiettivo di valutare la prevalenza di D. immitis nella nostra zona e vedere se l’aumento dei casi o addirittura un’epidemia potrebbe essere probabile nel prossimo futuro. Cliniche veterinarie locali, WA Dept. of Health e WA Dept. of Agriculture ci hanno fornito i dati sugli attuali casi positivi di Heartworm sia a livello locale che in tutti gli Stati Uniti. Le trappole luminose CDC a CO2 sono state usate al Turnbull National Wildlife Refuge di Cheney, WA per intrappolare e raccogliere le zanzare, e quelle raccolte sono state sezionate e osservate al microscopio ottico per cercare indicazioni di infezione da Heartworm. I nostri risultati mostrano che nessuna delle zanzare intrappolate era infettata da D. immitis, e che al momento Heartworm non ha ancora invaso con successo la regione di Spokane County. Tuttavia, il controllo e la prevenzione sono ancora cruciali, in quanto si potrebbero verificare aumenti dell’infezione se non vengono prese misure adeguate.

Sorveglianza delle zanzare e colonizzazione di laboratorio al Turnbull National Wildlife Refuge

Shannon Robbins, Samantha Leader, Chiayo Koffman, Sonja Kuhta, Trever Dzedzy

L’obiettivo del nostro progetto era quello di ottenere una migliore comprensione della popolazione di zanzare nel Turnbull National Wildlife Refuge allo scopo di monitorare un importante vettore di malattie locali, così come utilizzare queste zanzare per esplorare metodi per la creazione di colonie nel laboratorio del Dott. Magori nel laboratorio della Eastern Washington University. Il Turnbull National Wildlife Refuge è stato monitorato per la densità e la stagionalità della popolazione di zanzare dal 2014. Il Dr. Krisztian Magori e i suoi studenti della Eastern Washington University hanno condotto questi studi negli anni precedenti, iniziando più tardi nella stagione rispetto al nostro studio. Abbiamo raccolto meno zanzare rispetto agli anni precedenti, come ci aspettavamo, tuttavia abbiamo scoperto più zanzare Aedes rispetto alle raccolte precedenti. La colonizzazione è stata anche tentata in precedenza senza successo. Per la colonizzazione abbiamo incontrato ostacoli simili ai precedenti tentativi del Dr. Magori. Vale a dire che è difficile far accettare alla colonia di zanzare in cattività un pasto di sangue dai meccanismi di consegna artificiale che abbiamo provato. Gli unici pasti accettati sono stati quando è stato offerto loro un braccio da cui nutrirsi, che non è un metodo di alimentazione sostenibile. Senza un pasto di sangue di successo la colonia non si riprodurrà, quindi è fondamentale per la creazione di una colonia di laboratorio che venga sviluppato un metodo affidabile per la consegna del pasto di sangue. Al fine di ottenere risultati significativi con gli studi futuri è imperativo che i protocolli di raccolta corrispondano agli sforzi precedenti per ottenere dati affidabili, e i tentativi di colonizzazione potrebbero avere successo con misure specifiche fatte per soddisfare i singoli generi trovati nella nostra zona.

Presenza e abbondanza di Nematodi vs. Dimensione e stagione

Karina Cardenas, Martina Davis, Mahdieh Lashgari, Kristen Tattrie

Abbiamo considerato l’abbondanza di nematodi nelle popolazioni di spinarello di ruscello rispetto alla dimensione del corpo e alla stagionalità, presso il Turnbull Wildlife Refuge di Cheney, Washington. Per iniziare il progetto, abbiamo messo delle trappole per pesciolini in tre laghi del rifugio, Blackhorse, Middle Pine e Kepple. La mattina seguente, abbiamo raccolto le trappole per i pesciolini e abbiamo praticato l’eutanasia degli spinarelli usando l’MS-222. Lo spinarello è stato portato in laboratorio per essere misurato e sezionato. Abbiamo anche usato un campione di spinarello che era stato congelato dalla raccolta nell’ottobre del 2017, che abbiamo poi confrontato con l’abbondanza di nematodi trovati nelle raccolte della primavera 2018. Nelle raccolte primaverili, non sono stati trovati nematodi, ma nella raccolta dell’autunno 2017, c’era il 10% di presenza di nematodi nello spinarello. La presenza in autunno, ma non in primavera può essere dovuta alla differenza di stagioni, in quanto le raccolte primaverili sono avvenute recentemente dopo un inverno rigido, e le raccolte autunnali sono avvenute dopo un’estate calda e secca.

Salute delle api da miele e comunità microbica intestinale in relazione alla loro dieta

Nicole Bilyeu, Sophie Owens, Emily Nimri, Morgan Sample, Daniel Franzese

Le api da miele svolgono un ruolo importante sia nell’ecologia che nell’economia. Per questo motivo, il loro numero in declino sta cominciando a destare preoccupazione. Mentre molte ricerche vengono fatte per cercare di salvare le api, e con esse l’ambiente, non c’è ancora una svolta. La nostra ricerca mira a capire come i diversi trattamenti di alimentazione influenzino la salute delle api. Abbiamo esaminato 16 diverse colonie divise equamente in due luoghi diversi. Metà delle colonie in ogni luogo sono state alimentate con zucchero mentre l’altra metà con nettare. Una misurazione iniziale e un campione sono stati presi, seguiti da un altro alla fine delle nostre tre settimane di prova. Abbiamo usato tre misure diverse per quantificare la salute delle colonie: cambiamenti nel peso delle colonie, quantità e diversità dei microbi intestinali e il numero di telai contenenti covata in ogni alveare. I nostri risultati hanno mostrato che i diversi trattamenti di alimentazione non hanno avuto un impatto significativo sulla salute delle colonie. Né c’era significato nell’avere alveari in luoghi diversi. E’ necessario, comunque, considerare la brevità del nostro periodo di prova quando si va avanti con questi risultati, dato che più tempo avrebbe potuto fornire risultati diversi.

L’idea di insegnamento e apprendimento “glocalizzato” che ho presentato qui non è nuova. Insegnanti ed educatori hanno sempre usato sistemi locali, come quelli descritti sopra, come esempi per illustrare fenomeni globali. La differenza qui è la concettualizzazione intenzionale di queste esperienze locali con l’obiettivo di fare collegamenti mentali tra processi locali e globali. Avendo appena iniziato questo processo, non ho ancora prove concrete di aver raggiunto questo obiettivo. Il prossimo passo logico sarebbe lo sviluppo di strumenti educativi, come indagini pre e post per valutare l’efficacia di tali curricula “glocalizzati” al fine di raggiungere questi risultati. Restate sintonizzati per questo il prossimo anno!

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