Миллиарды смертей морских звёзд из-за бактерий: выявлен виновник крупнейшей морской эпидемии

от

Смертельная болезнь морских звёзд опустошает популяции в Северной Америке

Болезнь, известная как синдром wasting у морских звёзд (SSWD), привела к гибели миллиардов морских звёзд в Северной Америке. Некоторые виды оказались на грани исчезновения. Новое исследование определило бактерию Vibrio pectenicida как причину заболевания, что даёт надежду на преодоление эпидемии.

Что происходит с заражёнными морскими звёздами?

Заражённые SSWD морские звёзды испытывают ужасные симптомы: отрубленные конечности, выступающие органы и таяние тел. Это звучит как последствия битвы, но именно так выглядит болезнь.

Также известная как синдром wasting у морских звёзд, эта болезнь быстро поднялась из безвестности и стала крупнейшей морской эпидемией за всю историю наблюдений.

Жертвы болезни

Солнечная морская звезда стала главной жертвой болезни, потеряв более 90% своей популяции и получив статус «находящихся в критическом состоянии» менее чем за десятилетие.

Исследователи в США и Канаде впервые смогли определить причину заболевания. Они обнаружили, что бактерия Vibrio pectenicida, известная как вредитель морских гребешков, способна вызывать весь спектр симптомов SSWD.

Доктор Хью Картер, один из кураторов морских беспозвоночных и эксперт по морским звёздам, приветствовал исследование команды как первый шаг к борьбе с болезнью.

«Было много конкурирующих теорий о том, что вызывает болезнь wasting у морских звёзд, так что замечательно, что мы знаем, что на самом деле её вызывает», — говорит Хью. «Это огромный шаг вперёд, но мы всё ещё далеки от решения».

Трудности в борьбе с болезнью

Хотя знание бактерий, вызывающих болезнь, может позволить нам обнаруживать новые вспышки раньше, всё ещё трудно изолировать или лечить болезнь в трёхмерной динамической среде моря. Потребуется гораздо больше исследований, чтобы болезнь wasting у морских звёзд можно было эффективно контролировать.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution.

Начало эпидемии

Эпидемия началась в 2013 году, когда исследователи заметили, что морские звёзды вдоль тихоокеанского побережья Северной Америки стали жертвами нового вида болезни. Более 20 различных видов были поражены, от тех, что обитают в холодных водах у Аляски, до более тёплых морей вокруг Мексики.

«Болезнь wasting у морских звёзд довольно ужасна», — объясняет Хью. «Сначала она заставляет морских звёзд перестать питаться и образует белые поражения по всему телу, когда мягкие ткани начинают разрушаться».

«Когда она поражает водную сосудистую систему, которую морские звёзды используют для передвижения, животные становятся совсем вялыми. Их конечности могут отделяться и ползать сами по себе, почти как будто они разрывают себя на части. В конце концов животное умирает, распадаясь на кашицу».

Влияние на экосистему

Воздействие болезни не ограничилось только морскими звёздами, но и затронуло всю экосистему северного побережья Тихого океана. Доктор Мелани Прентис, ведущий автор исследования, объясняет, что потеря морских звёзд означает, что они едят меньше морских ежей, что позволяет этим травоядным животным бесчинствовать.

«Когда мы теряем миллиарды морских звёзд, это действительно меняет экологическую динамику», — говорит Мелани. «В отсутствие солнечных звёзд популяции морских ежей увеличиваются».

«Это означает потерю лесов из водорослей, что имеет широкие последствия для всех других морских видов и людей, которые от них зависят. Так что потеря морской звезды выходит далеко за рамки потери одного вида».

Понимание причин болезни

Понимание того, что именно вызывает SSWD, было затруднено. Болезнь развивается так быстро, что некоторые морские звёзды умирают в течение недели после заражения, и учёные часто оказываются слишком поздно, чтобы провести исследование. Морские звёзды также реагируют на различные стрессы и болезни одинаково, что затрудняет отделение SSWD от других заболеваний.

Хотя были ранние предположения, что вирус может быть ответственен за SSWD, последующие тесты исключили это. Теперь, после четырёх лет экспериментов, исследователи считают, что у них есть окончательная причина.

Методы исследования

Чтобы выяснить причины SSWD, команда вырастила солнечных морских звёзд в лаборатории. Затем они начали подвергать животных воздействию инфицированных частей морских звёзд, которые были обработаны различными способами.

В целом 92% морских звёзд, подвергшихся воздействию инфекции, погибли. Однако если инъекции сначала фильтровали, то особи не заболевали. Морские звёзды также не были инфицированы инъекциями, обработанными теплом, что позволяет предположить, что то, что вызывало SSWD, вероятно, было живым.

Команда взяла образцы целомической жидкости, которая по сути является эквивалентом крови морской звезды, как у здоровых, так и у больных особей. Доктор Алиса Гехман, соавтор исследования, говорит, что исследователи были поражены разницей.

«Когда мы сравнили целомическую жидкость подвергшихся воздействию и здоровых морских звёзд, в основном мы обнаружили одно отличие: Vibrio», — говорит Алиса. «У всех нас были мурашки по коже. Мы подумали: «Вот оно. У нас есть. Это то, что вызывает wasting»».

Хотя это было показательно, этого было недостаточно, чтобы доказать, что Vibrio pectenicida вызывает SSWD. Поэтому команда извлекла бактерии из больных морских звёзд, вырастила чистую культуру и затем ввела её здоровым морским звёздам. Морские звёзды быстро поддались SSWD.

Дополнительное подтверждение пришло во время исследований в водах Британской Колумбии, Канада. Анализ образцов морских звёзд, взятых до и после вспышки, показал, что бактерии присутствовали только после появления болезни.

Дальнейшие исследования

Теперь, когда причина SSWD установлена, команда хочет выяснить, как Vibrio pectenicida вызывает болезнь. Известно, что бактерия выделяет токсин при заражении морских гребешков, и возможно, что это может вызывать симптомы болезни у морских звёзд.

Болезнь также известна тем, что распространяется быстрее в тёплых водах. С учётом того, что океаны становятся теплее из-за изменения климата, понимание того, почему это происходит, будет иметь решающее значение для предотвращения будущих массовых вспышек в других частях мира.

Предоставлено Музеем естественной истории. Читайте оригинальную статью здесь.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте