亿万海星正在消磨殆尽,我们终于知道原因了
近年来,数十亿只海星已经消瘦,它们结痂的多刺身体被一种被称为“的神秘疾病融化成粘液海星消耗病.
这背后的罪魁祸首流行直到现在,都逃避了检测。四年的基因测序和实验室实验终于揭示了这种毁灭性的海星瘟疫背后的确切病原体——一种名为杀菌弧菌.
这次疫情于 2013 年 11 月首次报道,震惊了北美西海岸的生态系统,而类似的浪费事件报告遍及全球,影响了全球 40 多个物种。
这种疾病始于它们凹凸不平的外部的病变。然后肌肉开始解体,星星的手臂扭曲甚至脱落。几天之内,他们就死了。
向日葵海星(Pycnopodia helianthoides (太阳足类))在早年受到的打击尤其严重,下降了 90% 以上。
这些餐盘海星可以有多达 24 只手臂,并呈现出橙色和紫色的绚丽日落渐变。但这种疾病,再加上人为造成的致命海洋热浪气候变化,几乎熄灭了这些璀璨的星星。
到 2015 年,它们基本上已经从从阿拉斯加到墨西哥的西海岸消失了,导致国际自然保护联盟在 2020 年宣布它们处于极度濒危状态。
除了美丽之外,海星还通过吃海带的海胆在生态系统中发挥着重要作用。在海星缺席的情况下,海胆有在该地区已经陷入困境的海带森林中猖獗,将这些曾经郁郁葱葱的多层水下栖息地变成了贫瘠的荒地。
这些连锁反应增加了寻找治疗方法的紧迫性:海带森林为海獭、海豹、鼠海豚、鱼类、龙虾、螃蟹和虾等具有生态、文化和商业价值的物种提供了重要的栖息地。它们吸收二氧化碳,减少温室气体的积累,保护海岸线免受风暴的最严重影响。
杀菌弧菌属于导致的同一属人类霍乱和珊瑚白化.但是,作为华盛顿大学海洋生态学家德鲁·哈维尔说, “t他弧菌是一种偷偷摸摸的小动物,因为它不像其他细菌那样出现在组织学上“,也许是因为它能够产生免疫抑制毒素。
“从最初的研究来看,我们认为罪魁祸首是病毒,”说哈维尔是追踪逃避错误的国际团队的成员。“因此,在一组更常见的细菌中发现病原体真是令人惊讶。”
其他障碍也阻碍了识别这种细菌:很难找到任何无病海星进行比较;病变组织中明显缺乏可见的病原体;我们总体上缺乏对海洋传染病的了解。
进化生态学家梅兰妮·普伦蒂斯 (Melanie Prentice) 带领该团队进行了七项对照暴露实验,使用了在圈养检疫区饲养的向日葵海星。
当暴露于受感染的恒星组织或液体时,这些健康的海星很快就会恶化,它们的手臂会按照熟悉的顺序扭动,最终导致死亡。
科学家们知道,如果病原体是病毒,它将能够通过 0.22 微米的过滤器,或者在热处理中存活下来。但暴露于经过过滤或加热的患病物质的海星却毫发无损地存活下来,暴露了这种疾病的细菌起源。
对来自实验室和海洋的受感染海星样本进行 RNA 测序,发现存在V. pectenicida,扇贝幼虫和牡蛎的已知病原体。这种特殊的细菌菌株,FHCF-3,从受感染的海星中分离出来,用于感染健康的海星。没过多久,他们的腿开始扭曲和融化:直到那时,团队才确定他们已经找到了罪犯。
“我们都感到不寒而栗。我们想,就是这样。我们有。这就是导致浪费的原因。说来自 UBC 的海洋疾病生态学家 Alyssa Gehman 和哈凯研究所在加拿大。
“了解导致向日葵海星消失的原因是恢复该物种以及海带森林生态系统提供的所有好处的关键一步,”说乔诺·威尔逊 (Jono Wilson),大自然保护协会加利福尼亚分会海洋科学主任。
该团队怀疑气候变化可能与疫情有关,因为弧菌众所周知,细菌会在温暖的水域中繁殖。事实上,一些向日葵海星种群正在不列颠哥伦比亚省的冷水峡湾,这可能太冷了,细菌无法扎根。
“那些模式弧菌总的来说,我们真的应该看看这条路,看看温度依赖性有多重要,”说来自哈凯研究所的盖曼。
所有这些都让我们更好地保护世界上的海星,以便它们能够继续保护它们栖息和培育的生态系统,以及我们所依赖的生态系统。没有星星,大海就不一样了。
这项研究发表在自然、生态与进化.



















