科学家们寻找令人困惑的海星死亡原因

北美两个海岸的海星都从一种疾病中丧生,这种疾病在几天之内杀死了它们。研究人员正在研究可能是所谓的海星浪费综合症背后的各种病原体,但他们怀疑关键因素是在变暖海水。

本·梅纳(Ben Miner)在华盛顿西北部的贝灵汉湾(Bellingham Bay)的海岸上划过了自己的浮雕。他把我带到了他的研究站点,向我展示了北美西海岸越来越罕见的东西:一个健康的海星社区。

他不时停下来指出它们,聚集在岩石或藻类的裙子中。他们都是Pisaster Ochraceus,ocher恒星,并为深紫色染色。他说:“没有浪费的迹象。”“然而。”在距离这里只有几英里的地方,几乎所有的海星都因疾病而消失,而仍然活着的少数人枯萎并崩溃了。

正如矿工后来发现的那样,这种疾病很快将传播到他带我去看的贝灵汉湾未受影响的延伸。

海星浪费综合症
海星浪费综合症使海星看上去“病态和放气”。凯蒂·坎贝尔(Katie Campbell/Flickr)

矿工是西部华盛顿大学的生物学家,是众多焦虑的科学家之一,对北美东海岸和西海岸的海星种群(通常称为海星)的疾病焦虑。叫海星浪费综合症,用矿工的话说,它使海星看上去“病态和缩水”,直到它们分解和死亡。死亡会很快出现。在某些物种中,从开始(出现白病变的出现)到结束的时间(当剩下的只是前海星的幽灵白色轮廓时)可能只有24小时。正如矿工所说:“就像他们的组织融化了。”

从阿拉斯加到墨西哥北部发现了病的星星。在加利福尼亚州蒙特雷湾和不列颠哥伦比亚省温哥华的西雅图,整个组合都被摧毁。在东海岸,从新188金宝搏亚洲体育搏彩泽西到缅因州已经观察到大规模死亡。总体而言,认为数十万的海星,即使不是数百万人,都被认为已经死亡。“这是我们在海洋中经历过的最大的流行病,”康奈尔大学海洋流行病学家德鲁·哈维尔(Drew Harvell)说,他研究了野生动植物疾病的生态学。

类似的暴发并不少见,并且影响了从牡蛎到鲍鱼的物种。

类似于海星浪费综合征的爆发并不少见,最近几十年影响了从牡蛎到鲍鱼的物种。

尽管科学家将重点缩小到一些潜在的嫌疑犯,包括某种类型的病原体,但海星流行的原因仍然未知。他们认为,仍然是关键因素可能在于太平洋的温暖水域。在这方面,海星的死亡可能暗示更大,更令人不安的问题关于海洋的整体健康

“海星显然是哨兵,”哈维尔说。“在海洋环境中发生了一些变化,导致了这种前所未有的爆发规模,我们正在努力理解这些作品。”

但是,正如她和她的同事所发现的那样,知识差距比知识要多得多。

海星浪费综合症并不是完全未知的,爆发发生在1978年,1982年以及最近的1997年。它们也是季节性的:该综合征将在春季或夏季出现,造成几个月的破坏,然后在冬季到来时似乎燃烧了,很可能是海水冷却。

另一方面,当前事件的行为既令人震惊又令人困惑。它的地理宽度非常出色,它影响的海星物种数量也是如此,这显着大于过去。(根据矿工的说法,有20多个易受感染者;其中有6个是高度脆弱的,一旦出现症状,几乎所有的死亡都可以放心。)但是,奇怪的事实是,浪费综合症似乎已经从北部移到了南部,而不是另一种方式。

“以前,我们知道它将从南向北移动,我们知道它将在冬天关闭,”加州大学生态与进化生物学系主任彼得·雷蒙迪(Peter Raimondi)说。克鲁兹。“过去几乎是有序的。”不再 - 浪费综合症在整个冬天一直持续存在,并在春季再次升起。

温水压力海洋生物,使其更容易受到疾病的影响。

生物学家怀疑这是由于海洋水温的季节性升高所致。温水压力海洋生物,使其更容易受到疾病的影响,浪费综合症以前已经利用了这一点。阿曼达·贝茨(Amanda Bates)和她在不列颠哥伦比亚大学的同事在2008年调查了温哥华岛的一次小爆发,表明水温较高促进了综合症的传播。(Harvell's的研究生正在研究海星死亡率和水温之间的关系;这次似乎也有联系。)

因此,在冬季带来任何缓解可能性之前,海星很可能会面临几个月的病理性攻击。Raimondi说:“有一个强大的厄尔尼诺事件的预测。”“如果发生这种情况,事情将会很糟糕。”

他担心,由于埃尔尼诺浪费综合症,由于涌入了更多的温水,可能会赶出迄今为止未受影响的海星。这可能只是开始。他说:“迄今为止,尚无证据表明这种疾病已经跳到其他物种,例如海胆。”“但是在温水事件中,看到它在物种之间移动,我一点也不会感到惊讶。”

所有这些意味着找到综合征的原因至关重要。哈维尔说:“如果我们能够理解它的来源,它的传播方式,它的作用,那么下次我们将拥有更多工具。”为此,她和矿工正在与康奈尔大学的生物海洋学家伊恩·休森(Ian Hewson)合作,从事一些基因侦探。休森(Hewson)有了来自病态和健康的海星的样品,从组织中存在的所有物品中都放大了DNA。然后他寻找生病的海星独有的序列。由此,他提出了可能的细菌和病毒剂的入围名单。

矿工说:“与病人相关的一个特殊序列 - 致病毒。”休森先前曾证明,致密病毒会引起类似于海胆浪费的疾病,海胆是海星的近亲。这是第一次影响棘皮动物的病毒 - 海星和海胆属于的门 -被描述了

一位科学家说:“我们可以看到整个社区进行了重组 - 影响可能很大。”

无论确切的代理商是什么 - 哈维尔预计结果将在几个月内发布 - 海星浪费综合症的兴起仍在继续,最近几十年已成为一种令人担忧的,更普遍的模式:海洋病原体的扩散增加

在1940年代后期和1950年代,两名原生动物开始感染东部牡蛎的种群,分别从美国东南部开始,分别被称为Dermo病和MSX疾病,均随着海水的升高而稳定地爬升,现在进入了缅因州的温度,。科学家说牡蛎人口有对该疾病产生了抗药性并且在许多地区都在增长。

最近,1985年在加利福尼亚的黑鲍鱼社区中出现了一种枯萎的疾病。首先在强大的厄尔尼诺之后检测到,该疾病通过养殖和野生鲍鱼种群传播,最终也影响了红色和白色鲍鱼。两个都黑色的白色的根据《濒危物种法》列出了鲍鱼,部分归因于枯萎疾病的损失。事实证明,原因是感染了鲍鱼消化道的细菌。黑白鲍鱼种群尚未康复。他们也被大量捕食。

科学家担心消除和缓慢恢复的动态可能会与海星一起发挥作用。“我们可以看到整个社区重组。”

矿工说。“生态影响可能非常重要。”

海星以所谓的基石物种而闻名,是生态学上开创性实验的重点。工作1963年在华盛顿西北小费附近的岛屿,华盛顿大学的生态学家罗伯特·潘恩(Robert Paine)从岩石潮间带区域中删除了所有的ocher恒星。然后,他等待着社区对突然缺席的海星的反应,这是强大的掠食者。

最后,随着海星不再保持检查,贻贝主导了该地点,从这个痛苦中构思Keystone物种概念- 单个生物可以有效地以方式塑造整个物种的想法与自身的丰富度不相称

矿工说:“从某种意义上说,我们正在看到该实验的复制。”“这并不是说另一个捕食者会进来代替海星。”

就他而言,矿工继续走在贝灵汉湾的海岸。但是,这些天,他要看的要少得多。我和他在一起几周后,他回到了我们访问的现场,在那里的ocher恒星的怀抱中找到了Telltale White病变。此后不久,所有的海星都死了。