Болезнь морской звезды - Sea star wasting disease

Нога этого Писастр охраций морская звезда в Орегоне распадается в результате синдрома истощения морских звезд

Болезнь морской звезды или же синдром истощения морской звезды это болезнь морская звезда и несколько других иглокожих, которые появляются спорадически, вызывая массовую смертность пораженных.[1] Это заболевание затронуло около 40 различных видов морских звезд. Заболевание, кажется, связано с повышением температуры воды в некоторых местах,[2][3] но не другие.[4][5] Он начинается с появления очагов поражения, за которыми следует фрагментация тела и смерть.[6] В 2014 году было высказано предположение, что болезнь связана с вирусом одноцепочечной ДНК, ныне известным как денсовирус, связанный с морскими звездами (SSaDV); тем не менее, болезнь, вызывающая истощение морских звезд, до сих пор полностью не изучена.[7][8]

Симптомы

Как правило, первым признаком болезни, вызываемой морскими звездами, является отказ от еды, за которым следует апатия в течение нескольких недель, а затем белые поражения, которые появляются на поверхности морских звезд и быстро распространяются, а затем разлагаются ткани, окружающие поражения. Затем животное становится вялым, водная сосудистая система выходит из строя, и он больше не может поддерживать свой внутренний гидростатический баланс. Морская звезда теряет сцепление с субстратом. Структура тела начинает разрушаться, между руками появляются признаки растяжения, которые могут скручиваться и упасть, и животное умирает. Руки могут продолжать ползать некоторое время после того, как их сбросили. Эти явления могут развиваться быстро, приводя к смерти в течение нескольких дней.[9][10]

Дутый вид может предшествовать другим морфологическим признакам заболевания. Все эти симптомы также связаны с обычными атрибутами нездоровых звезд и могут возникать, когда человек оказывается слишком высоко в приливной зоне (например) и просто высыхает. «Истинная» болезнь истощения будет присутствовать у людей, находящихся в подходящей среде обитания, часто среди других людей, которые также могут быть поражены.[10]

Конечный результат - распавшаяся белая мягкая капля, которая больше не кажется морской звездой.[11]

Чума 1972 года

Чума 1972 года была первым заметным случаем болезни истощения морских звезд.[12] Ученые заметили стремительно сокращающуюся популяцию морских звезд (Астериас Рубенс ), происходящие у восточного побережья США.[13] Симптомы заключались в том, что морская звезда обмякла и потеряла конечности, пока, наконец, не превратилась в белую слизь, похожую на пасту.[12][14]

Чума 1978 года

В 1978 г. большое количество хищных морских звезд Гелиастер кубиниджи умер от изнуряющей болезни в Калифорнийский залив. В то время предполагалось, что причиной этого была высокая температура воды. В некоторых частях залива эта морская звезда вымерла, а некоторые популяции так и не восстановились к 2000 году. Потому что эта морская звезда является первоклассной. хищник, его исчезновение оказало глубокое влияние на экосистема.[15] в Нормандские острова у побережья Калифорнии было зарегистрировано десять видов морских звезд, а также три вида морских звезд. морские ежи, два хрупкие звезды и морской огурец, все из которых испытали значительное сокращение численности населения.[16]

2013 - нынешние эпидемии

В июле 2013 года популяция морских звезд быстро сократилась на восточном побережье США между Нью-Джерси и Мэном. Три года назад число морских звезд резко увеличилось, хотя в 2013 году они вымерли. Причина загадочных смертей не была очевидна.[17] На побережье Тихого океана таяние морских звезд было впервые обнаружено в охристых звездах и в звездах подсолнечника в Howe Sound, Британская Колумбия. В конце августа болезнь также была обнаружена на территории от Аляски до границы с Мексикой.[18]

В начале сентября 2013 года сообщалось о массовом гибели морских звезд у берегов Британской Колумбии. Морское дно было усеяно рассыпающимися звездами подсолнечника (Pycnopodia helianthoides ), их отдельные руки и диски. Еще одним видом, также страдающим от смертности, была звезда утреннего солнца (Solaster dawsoni ), но причины смерти не были очевидны. Если бы они были вызваны инфекцией или токсинами, эти два вида могли повлиять друг на друга, потому что в рацион каждого из них входят морские звезды.[19]

Весной / летом 2013 года сообщения о морских звездах, испытывающих симптомы истощения, поступали из Ванкувера, Британская Колумбия. и из южной и центральной Калифорнии.[20] Наблюдения за симптомами распространились по Калифорнии, Вашингтону и южной Канаде в течение 2013 года, но болезнь, связанная с истощением морских звезд, не начала поражать морских звезд в приливной зоне Орегона до весны 2014 года.[4] Относительно высокое разрешение понимания характера распространения болезни было получено от морских ученых, работающих вдоль побережья, но также и от гражданских ученых, посещающих побережье и загружающих свои наблюдения, где они видели морские звезды с симптомами болезни или без них, в онлайн База данных журнала наблюдений за морскими звездами.[21]

Поскольку ученые изучали популяции морских звезд до вспышки болезни, связанной с потерей морских звезд, есть хорошее понимание того, как болезнь повлияла на размер и динамику популяции. Этюд охристой морской звезды (Писастр охраций ) популяции от Сан-Диего, Калифорния, до юга Британской Колумбии, а также в двух местах около Ситки, Аляска, обнаружили, что сокращение численности морских звезд в южной части побережья было пропорционально больше, чем в северной.[5]; однако численность населения обычно выше в более северных местах, поэтому количество морских звезд, умерших от истощающей болезни, часто было выше в более северных местах.

В октябре 2013 года в морском лабораторном резервуаре с морской водой в Калифорнии, содержащем различные виды морских звезд, другие виды начали проявлять аналогичные симптомы. Охристая звезда (Писастр охраций ) пострадал первым. У большинства из них развились симптомы, они потеряли руки и умерли в течение недели или около того. Позже радужная звезда (Orthasterias koehleri ) заболела и умерла, но летучая мышь звезда (Патирия миниата ) и кожаная звезда (Dermasterias imbricata ), которые жили в том же резервуаре и копали трупы, не показали никаких побочных эффектов.[9] В Государственный морской заповедник "Природные мосты" в Калифорнии охристая звезда обычно очень часто обитает на грядках с мидиями, но к ноябрю 2013 года сообщалось, что она полностью исчезла.[9]

Наблюдаются признаки восстановления популяций охристых морских звезд (Писастр охраций ), с большим количеством молодых морских звезд в приливной зоне, чем это было обычно раньше, особенно для северных участков вдоль тихоокеанского побережья.[5][4][22] Однако биомасса и функции охристых морских звезд в их сообществах, например, будучи важными хищниками мидий, оставались ниже уровней, существовавших до заболевания.[4][22]

Локации

В настоящее время большинство случаев заболевания находится на западном побережье Северной Америки, поражая морских звезд от Нижней Калифорнии до залива Аляски.[23] Карта локаций с синдромом истощения морской звезды

Причины

По состоянию на ноябрь 2013 г. не было обнаружено никакой идентифицируемой причины заболевания. Патогенный бактерии, похоже, не присутствовали, и хотя чума могла быть вызвана вирусным или грибковым патогеном, возбудителя не было обнаружено. У каждого эпизода чумы могла быть своя причина.[14]

Другие возможные причины состояния, которые были предложены, включают высокую температуру моря, недостаток кислорода и низкую соленость из-за стока пресной воды. Исследования показывают, что высокая температура воды действительно может быть связана с болезнью, увеличивая ее заболеваемость и вирулентность. Заболевание также кажется более распространенным в защищенных водах, чем в открытом море с большим движением волн. Один результат глобальное потепление выше температура моря. Вдоль западного побережья Соединенных Штатов, где умирают все морские звезды, наблюдается волна необычайно теплой воды.[24] Они могут повлиять как на морских звезд, так и на популяции иглокожих в целом, а также инфузория простейшие паразит (Orchitophrya stellarum ) морской звезды, которая ест сперма и эффективно выхолащивает самцов морских звезд, хорошо себя чувствует при более высоких температурах.[25] Однако температура не была связана с первоначальной вспышкой болезни, вызываемой морскими звездами, во многих местах вдоль побережья.[5][4] В отличие от многих других болезней диких животных, не было связи между плотностью морских звезд в месте до вспышки болезни и серьезностью сокращения популяции.[5] Таким образом, эта вспышка не оправдала ожиданий, основанных на том, что обычно понимается в отношении распространения болезни.

Исследования, проведенные в 2014 году, показали, что причина болезни передается от одной морской звезды к другой и что возбудителем болезни является микроорганизм размером с вирус. Наиболее вероятным кандидатом на роль возбудителя оказался денсовирус, связанный с морскими звездами (SSaDV), который был обнаружен в большем количестве у больных морских звезд, чем у здоровых.[7][26] Однако доказательства того, что этот вирус является причиной болезни морской звездной истощения, неубедительны.

Уход

В 2014, Зоопарк Пойнт-Дефаенс и Аквариум потерял более половины из 369 морских звезд, и к сентябрю 2015 года их стало меньше 100. В 2014 году аквариум лечил своих пораженных морских звезд антибиотиками, которые оказались эффективными.[27] Хотя механизм до сих пор неизвестен, данные свидетельствуют о том, что единственная мутация в локусе фактора элонгации 1-альфа в Писастр охраций может быть связано со снижением смертности.[28]

Затронутые виды

Наиболее затронуты (высокий уровень смертности):

Пострадавшие (небольшая смертность):

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Доусони, Соластер. «Виды морских звезд, пораженные синдромом истощения». Pacificrockyintertidal.org Seastarwasting.org (n.d.): n. стр. Экология и эволюционная биология. Интернет.
  2. ^ Eisenlord, Morgan E .; Groner, Maya L .; Йошиока, Рейн М .; Эллиотт, Джоэл; Мейнард, Джеффри; Фрадкин, Стивен; Тернер, Маргарет; Пайн, Кэти; Ривлин, Натали (05.03.2016). «Смертность охры во время эпизоотии истощающей болезни 2014 г .: роль численности популяции и температуры». Фил. Пер. R. Soc. B. 371 (1689): 20150212. Дои:10.1098 / rstb.2015.0212. ISSN  0962-8436. ЧВК  4760142. PMID  26880844.
  3. ^ Бейтс, Аманда Э .; Хилтон, Бретт Дж .; Харли, Кристофер Д. Г. (2009-11-09). «Влияние температуры, времени года и местности на истощающую болезнь у краеугольного хищника Pisaster ochraceus». Болезни водных организмов. 86 (3): 245–251. Дои:10.3354 / dao02125. ISSN  0177-5103. PMID  20066959.
  4. ^ а б c d е Menge, Bruce A .; Черни-Чипман, Элизабет Б .; Джонсон, Анджела; Салливан, Дженна; Гравем, Сара; Чан, Фрэнсис (4 мая 2016 г.). «Болезнь морской звездной истощения у краеугольного хищника Pisaster ochraceus в Орегоне: анализ различных воздействий на популяции, восстановления, скорости хищничества и температурных эффектов на основе долгосрочных исследований». PLOS ONE. 11 (5): e0153994. Дои:10.1371 / journal.pone.0153994. ISSN  1932-6203. ЧВК  4856327. PMID  27144391.
  5. ^ а б c d е Майнер, К. Мелисса; Бурнафорд, Дженнифер Л .; Амвросий, Ричард Ф .; Антрим, Лиам; Больманн, Хит; Бланшетт, Кэрол А .; Энгл, Джон М .; Fradkin, Steven C .; Гаддам, Рани (20.03.2018). «Масштабное воздействие болезни, вызываемой морской звездой (SSWD), на приливные морские звезды и последствия для восстановления». PLOS ONE. 13 (3): e0192870. Дои:10.1371 / journal.pone.0192870. ISSN  1932-6203. ЧВК  5860697. PMID  29558484.
  6. ^ "Синдром истощения морской звезды". Тихоокеанский скалистый приливной мониторинг. Получено 2014-02-01.
  7. ^ а б Хьюсон, Ян; и другие. (2014). «Дензовирус, связанный с болезнью морских звезд и массовой смертностью». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 111 (48): 17278–83. Дои:10.1073 / pnas.1416625111. ЧВК  4260605. PMID  25404293.
  8. ^ "Синдром истощения морской звезды | МАРИН". eeb.ucsc.edu. Получено 2018-06-03.
  9. ^ а б c Гонг, Эллисон Дж. (07.09.2013). «Звездная чума». Записки калифорнийского натуралиста. Получено 2013-11-17.
  10. ^ а б "Синдром истощения морской звезды". Тихоокеанский скалистый приливной мониторинг: тенденции и синтез. Получено 2014-02-03.
  11. ^ https://jackiehildering.files.wordpress.com/2013/12/c2a9-2013-jackie-hildering-210130.jpg
  12. ^ а б Мейер, Анна. "Смогут ли когда-нибудь морские звезды восстановиться? - Эхолот островов". Эхолот островов. N.p., 20 июля 2015 г. Web. 8 октября 2015 г.
  13. ^ Менге, Брюс А. (август 1979 г.). «Сосуществование морских звезд Asterias vulgaris и A. forbesi в гетерогенной среде: неравновесное объяснение». Oecologia. 41 (3): 245–272. Дои:10.1007 / bf00377430. ISSN  0029-8549. PMID  28309763.
  14. ^ а б Мах, Кристофер (10 сентября 2013). "Морская истощающая болезнь!". Echinoblog. Получено 2013-11-17.
  15. ^ Дунган, Майкл Л .; Миллер, Томас Э .; Томсон, Дональд А. (1982). «Катастрофическое падение одного из лучших хищников в Калифорнийском заливе в скалистой приливной зоне». Наука. 216 (4549): 989–991. Дои:10.1126 / science.216.4549.989. PMID  17809070.
  16. ^ Eckert, Ginny L .; Энгл, Джон М .; Кушнер, Дэвид Дж. (2000). «Заболевание морских звезд и сокращение численности населения на Нормандских островах» (PDF). Материалы Пятого симпозиума Калифорнийских островов. Служба управления полезными ископаемыми 99-0038: 390–393.
  17. ^ Лайне, Мартин (24 июля 2013). «Сообщается о массовой гибели морских звезд на восточном побережье». Цифровой журнал. Получено 2013-11-17.
  18. ^ «Синдром истощения морской звезды теперь задокументирован на острове Ванкувер». http://themarinedetective.com/2013/12/21/sea-star-wasting-syndrome-now-documented-on-ne-vancouver-island/
  19. ^ Мах, Кристофер (2013-09-03). "Загадочная массовая гибель морских звезд (пикноподий) в Британской Колумбии". Echinoblog. Получено 2013-11-17.
  20. ^ "Тихоокеанский скалистый приливной мониторинг". data.piscoweb.org. Получено 2018-11-27.
  21. ^ "Марин Си Стар Логс". gordon.science.oregonstate.edu. Получено 2018-11-27.
  22. ^ а б Moritsch, Monica M .; Раймонди, Питер Т. (23.03.2018). «Снижение и восстановление давления краеугольного камня после массовой смертности, связанной с болезнями». Экология и эволюция. 8 (8): 3952–3964. Дои:10.1002 / ece3.3953. ISSN  2045-7758. ЧВК  5916292. PMID  29721271.
  23. ^ «Тихоокеанский скалистый приливной мониторинг: тенденции и синтез». Тихоокеанский скалистый приливной мониторинг. N.p., n.d. Интернет. 8 октября 2015 г.
  24. ^ "'По словам ученых-климатологов, теплая капля воды вызывает экстремальные погодные условия ". Канал о погоде. Получено 2015-10-10.
  25. ^ Ма, Кристофер (20.07.2010). «Еще одно беспокойство, связанное с глобальным потеплением: паразиты, поедающие сперму морской звезды». Echinoblog. Получено 2013-11-17.
  26. ^ Нетберн, Дебора (26 ноября 2014 г.) «Ученые нашли вероятного виновника загадочной смерти морских звезд» Лос-Анджелес Таймс
  27. ^ Гленн, Стейсиа. «Point Defiance теряет половину своих морских звезд из-за изнуряющей болезни». http://www.thenewstribune.com/news/local/article34291203.html
  28. ^ Уэрс, Дж. П. и Л. М. Шибельхут, 2016. PeerJ 4: e1876 https://peerj.com/articles/1876/?td=wk