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神秘的海胆瘟疫正在世界海洋中蔓延
2024-05-31 14:19:55  来源:中国科学报

从2022年底开始,约旦亚喀巴附近的海湾北部陆续有大量海胆死亡。今年2月,以色列特拉维夫大学的海洋生物学家Omri Bronstein及其团队在埃及西奈半岛以南150公里处采样时,所有海胆看起来都很好。但在4月下旬,随着疫情的蔓延,这个地区所有的海胆都已死亡。

在西印度洋的留尼旺岛被陆续冲上岸的死海胆。图片来源:JEAN-PASCAL QUOD

从去年开始,死海胆陆续在西印度洋的留尼旺岛被冲上岸。

“这是超现实和可怕的,几天前它们还是珊瑚礁的重要组成部分。”Bronstein说。

这场致命浪潮可能很快威胁到全球这些多刺、行动缓慢的无脊椎动物。2022年初,加勒比海首次报道了一种名为Diadema antillarum的海胆大规模死亡。研究人员将其归咎于一种单细胞病原体,该病原体来自一个从未被发现能杀死海胆的生物家族。现在,正如Bronstein和同事在《当代生物学》报道的那样,同样的病原体正在杀死亚喀巴湾等地区的其他海胆物种,这表明这种疾病正在以惊人的速度在世界各地传播。

生物学家说,海胆大面积死亡对海洋生态系统的影响是可怕的。如果没有这些关键的食草动物,珊瑚就会被过度生长的藻类所窒息,这些藻类会挡住它们生存所需的阳光。

“当这种疾病第一次在加勒比海爆发时,我们都摸不着头脑。”美国康奈尔大学的海洋学家Ian Hewson说。对患病海胆的遗传分析没有发现任何明显的病毒或细菌病原体。但在Hewson和同事把注意力转向其他微生物之后,他们发现了罪魁祸首:一种单细胞动物,具有被称为纤毛的毛发状附属物,它曾在鲨鱼、鱼类和甲壳类动物中引起疾病。

Hewson和同事在去年发表于《科学进展》的论文中写道:“据我们所知,在其他地方从未观察到纤毛虫与海胆疾病有关。”该团队指出,目前尚不清楚这种病原体是否是该地区的新病原体,或者它以前是否在那里,并在某种程度上“受到普遍条件的影响,导致海胆大规模死亡”。

与此同时,疫情继续蔓延。到2022年7月,希腊海岸开始出现海胆死亡。在4个月内,地中海东部的海岸线上出现了长达1000公里的海胆大灭绝。研究人员去年在《皇家学会开放科学》上报告说,这次事件与加勒比地区的事件有明显的相似之处:“症状的进展似乎很快,会在两天内导致海胆死亡。”

在地中海,受影响的海胆Diadema setosum是一种入侵物种。但包括Bronstein在内的研究者警告说,疫情可能很快会蔓延到红海,那里的D.setosum是珊瑚礁生态系统的重要参与者。

地中海疫情背后的罪魁祸首从未得到证实,部分原因是研究人员没有收集海胆进行尸检。Hewson说,这对他在加勒比海的团队来说是一个挑战。这种多刺的黑色生物一旦被感染,基本上就无法活动,很容易受到捕食者的攻击。那些没有被吃掉的就会被浪费掉:组织被侵蚀,刺脱落,几天之内就迅速分解,几乎没有时间收集样本来分析死亡原因。

Hewson对同一种病原体是罪魁祸首并不感到震惊,“但它进入红海的速度令人惊讶”。向西印度洋的持续快速扩张引发了人们的担忧,即它可能很快就会到达澳大利亚和大堡礁。如果世界各地都发生同样的生态系统转变,对珊瑚礁和依赖它们为生的沿海社区的影响可能是巨大的。

减缓病原体的传播需要知道它是如何传播的。虽然专家们不确定,但有一种解释是,它会“搭便船”。Hewson说,它不可能独自从加勒比海到达红海。在亚喀巴附近报告疫情后,它的下一站是埃及的一个港口,该港口接收来自约旦城市的船只。

如果船舶交通是罪魁祸首,测试压载水可能成为一种遏制策略。为防止疫情继续蔓延失控,Bronstein呼吁继续圈养海胆——隔离,不让海水直接从海洋中循环。“这是我们现在必须做的事情,机会之窗正在迅速关闭。”

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.04.057

 

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