Болезнь истощения морских звезд
Болезнь морских звезд
Нога этой морской звезды Pisaster ochraceus в Орегоне распадается в результате синдрома истощения морской звезды.

Болезнь истощения морских звезд или синдром истощения морских звезд — это болезнь морских звезд и некоторых других иглокожих , которая возникает спорадически, вызывая массовую гибель пораженных. [1] Существует около 40 видов морских звезд, которые были поражены этим заболеванием. По крайней мере 20 из этих видов были на северо-западном побережье Мексики до Аляски. [2] Болезнь, по-видимому, связана с повышением температуры воды в некоторых местах, [3] [4] но не в других. [5] [6] Она начинается с появления поражений, за которыми следует фрагментация тела и смерть. [7] В 2014 году было высказано предположение, что болезнь связана с одноцепочечным ДНК-вирусом, теперь известным как денсовирус, ассоциированный с морскими звездами (SSaDV). [8] Однако эта гипотеза была опровергнута недавними исследованиями в 2018 и 2020 годах. [9] [10] [11] Болезнь истощения морских звезд до сих пор не полностью изучена. [7] [12]

Симптомы

Обычно первым симптомом истощения морской звезды является отказ от пищи, за которым следует апатия в течение недель, а затем белые пятна, которые появляются на поверхности морской звезды и быстро распространяются, за которыми следует распад тканей, окружающих поражения. Затем животное становится вялым, поскольку водно-сосудистая система выходит из строя, и оно больше не может поддерживать свой внутренний гидростатический баланс. [13] Морская звезда теряет сцепление с субстратом. Структура тела начинает разрушаться, появляются признаки растяжения между руками, которые могут скручиваться и отпадать , и животное умирает. Руки могут продолжать ползать некоторое время после сбрасывания. Прогрессирование этих событий может быть быстрым, приводя к смерти в течение нескольких дней. [14] [15]

Сдутый вид может предшествовать другим морфологическим признакам заболевания. Все эти симптомы также связаны с обычными признаками нездоровых звезд и могут возникнуть, когда особь оказывается слишком высоко в приливной зоне (например) и просто высыхает. «Истинная» изнуряющая болезнь будет присутствовать у особей, которые находятся в подходящей среде обитания, часто среди других особей, которые также могут быть поражены. [15]

Конечный результат – распавшаяся белая кашеобразная масса, которая больше не похожа на морскую звезду. [16]

чума 1972 года

Чума 1972 года стала первым заметным случаем болезни морской звезды. [17] Ученые заметили быстрое сокращение популяции обыкновенной морской звезды ( Asterias rubens ) у восточного побережья Соединенных Штатов. [18] Симптомы заключались в том, что морская звезда становилась вялой и теряла конечности, пока в конце концов не превращалась в белую слизеподобную пасту. [17] [19]

чума 1978 года

В 1978 году большое количество Heliaster kubiniji погибло от изнурительной болезни в Калифорнийском заливе . В то время предполагалось, что причиной стали высокие температуры воды. Эта морская звезда локально вымерла в некоторых частях залива, и некоторые популяции не восстановились к 2000 году. Поскольку эта морская звезда является хищником высшего уровня , ее исчезновение имело глубокие последствия для экосистемы . [20] На Нормандских островах у побережья Калифорнии было зарегистрировано десять видов морских звезд, пострадавших от болезни, а также три вида морских ежей , две офиуры и морской огурец , все из которых испытали значительное сокращение популяции. [21]

2013–текущая эпидемия

В июле 2013 года популяция морских звезд стремительно сократилась на восточном побережье США между Нью-Джерси и Мэном. Три года назад наблюдалось значительное увеличение численности морских звезд, хотя в 2013 году они вымирали. Причины загадочных смертей не были очевидны. [22] На побережье Тихого океана впервые было обнаружено таяние морских звезд у охристых звезд и звезд-подсолнухов в проливе Хау , Британская Колумбия. В конце августа болезнь также была обнаружена на территории от Аляски до границы с Мексикой, [23] поражая более 20 видов морских звезд на западном побережье Северной Америки. [24]

В начале сентября 2013 года было зафиксировано массовое вымирание морских звезд у берегов Британской Колумбии. Морское дно было усеяно распадающимися звездами-подсолнечниками ( Pycnopodia helianthoides ), их оторванными руками и дисками. Другим видом, также страдающим от смертности, была утренняя солнечная звезда ( Solaster dawsoni ), но причина смерти не была очевидна. Если они были вызваны инфекцией или токсинами, два вида могли повлиять друг на друга, поскольку в рацион каждого из них входят морские звезды. [25]

Весной/летом 2013 года сообщения о морских звездах, испытывающих симптомы истощения, поступили из Ванкувера, Британская Колумбия, а также из южной и центральной Калифорнии. [26] Наблюдения за симптомами распространились по всей Калифорнии, Вашингтону и южной Канаде в течение 2013 года, но болезнь истощения морских звезд не начала поражать морских звезд в приливной зоне в Орегоне до весны 2014 года. [5] Относительно высокое разрешение понимания характера распространения болезни было получено от морских ученых, работающих вдоль побережья, а также от гражданских ученых, посещающих побережье и загружающих свои наблюдения о том, где они видели морских звезд как с симптомами заболевания, так и без них, в онлайн-базу данных журнала наблюдений за истощением морских звезд. [27]

Поскольку ученые изучали популяции морских звезд до вспышки болезни истощения морских звезд, существует хорошее понимание того, как болезнь повлияла на размеры и динамику популяции. Исследование популяций охристых морских звезд ( Pisaster ochraceus ) от Сан-Диего, Калифорния, до юга Британской Колумбии, а также в двух местах около Ситки, Аляска, показало, что сокращение популяции было пропорционально больше для морских звезд в южной части побережья, чем в северной; [6] численность популяции обычно выше в более северных местах, поэтому количество морских звезд, которые умерли от болезни истощения, часто было выше в более северных местах.

В октябре 2013 года в лабораторном резервуаре с морской водой в Калифорнии, где содержались различные виды морских звезд, другие виды начали проявлять похожие симптомы. Первой пострадала охристая звезда ( Pisaster ochraceus ). У большинства из них проявились симптомы, они потеряли конечности и умерли в течение недели или около того. Позже радужная звезда ( Orthasterias koehleri ) заболела и умерла, но звезда-летучая мышь ( Patiria miniata ) и кожаная звезда ( Dermasterias imbricata ), которые жили в том же резервуаре и питались трупами, не проявили никаких болезненных симптомов. [14] В государственном морском заповеднике Natural Bridges в Калифорнии охристая звезда обычно является обычным жителем мидийных отмелей, но к ноябрю 2013 года сообщалось, что она полностью исчезла. [14]

По состоянию на 2021 год болезнь морских звезд, возникшая после ее первоначальной вспышки в 2013 году, считается рекордной морской эпизоотией. [28]

Наблюдаются признаки некоторого восстановления популяции охристых морских звезд ( Pisaster ochraceus ) с более высоким числом молодых морских звезд в приливной зоне, чем это было обычно ранее, особенно в северных районах вдоль побережья Тихого океана. [6] [5] [29] Однако биомасса и функция охристых морских звезд в их сообществах, например, как важных хищников мидий, остались ниже уровней до заболевания. [5] [29]

Места

В настоящее время большинство случаев заболевания зафиксировано на западном побережье Северной Америки, поражая морских звезд от Нижней Калифорнии до залива Аляска. [30] Случаи истощения морских звезд также были зарегистрированы во всем мире. [31]

Причины

По состоянию на ноябрь 2013 года не было выявлено никакой идентифицируемой причины заболевания. [8] [32] Патогенные бактерии, по-видимому, не присутствовали, и хотя чума могла быть вызвана вирусным или грибковым патогеном, [8] возбудитель не был обнаружен. Каждый эпизод чумы мог иметь другую причину. [19]

Другие возможные причины этого состояния, которые были предложены, включают высокую температуру моря, истощение 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. Болезнь также кажется более распространенной в защищенных водах, чем в открытых морях с большим движением волн. Одним из результатов глобального потепления является более высокая температура моря. Вдоль западного побережья Соединенных Штатов наблюдается волна необычно теплой воды, где все морские звезды умирают. [33] Это может повлиять как на морских звезд, так и на популяции иглокожих в целом, а реснитчатый простейший паразит ( Orchitophrya stellarum ) морских звезд, который поедает сперму и эффективно кастрирует самцов морских звезд, процветает при более высоких температурах. [34] Однако температура не была связана с первоначальной вспышкой болезни истощения морских звезд во многих местах вдоль побережья. [6] [5] В отличие от многих других заболеваний диких животных, не было никакой связи между плотностью морских звезд в определенном месте до вспышки заболевания и серьезностью сокращения популяции. [6] Таким образом, эта вспышка бросила вызов прогнозам, основанным на том, что обычно понимают под распространением заболевания.

Исследования 2014 года показали, что причина заболевания передается от одной морской звезды к другой, и что возбудителем заболевания является микроорганизм размером с вирус. [8] Наиболее вероятным кандидатом на возбудителя заболевания оказался денсовирус, ассоциированный с морской звездой (SSaDV), который, как было обнаружено, встречается в большем количестве у больных морских звезд, чем у здоровых. [12] [35] Однако доказательства того, что этот вирус является причиной истощения морских звезд, неубедительны. Кроме того, процесс того, как вирус убивает морских звезд, также не полностью изучен. [8] Последующие работы 2018 и 2020 годов показали, что SSaDV не связан с истощением морских звезд. [9] [10] [11] Заболевание истощением морских звезд может быть непатогенным или инфекционным по своей природе. Работа 2021 года предоставила доказательства того, что заболевание истощением морских звезд может быть связано с микроорганизмами, которые обитают в диффузном пограничном слое вокруг тканей морских звезд; Повышенная температура воды и увеличение поступления органических веществ, выделяемых фитопланктоном, могут привести к тому, что эти бактерии истощат запасы кислорода в водах вокруг морских звезд и, таким образом, повлияют на способность морских звезд дышать. [36]

Уход

В 2014 году зоопарк и аквариум Point Defiance потеряли более половины из 369 морских звезд, а к сентябрю 2015 года их число составило менее 100. В 2014 году аквариум лечил пострадавших морских звезд антибиотиками, которые оказались эффективными. [37] Аквариум побережья Орегона лечил пострадавших морских звезд препаратом Seachem Reef Dip, а затем пробиотиками. [38] Хотя механизм до сих пор неизвестен, данные свидетельствуют о том, что единичная мутация в локусе фактора удлинения 1-альфа у Pisaster ochraceus может быть связана со снижением смертности. [39]

Виды, затронутые

Наиболее пострадавшие (высокий уровень смертности) :

Пострадавшие (некоторая смертность) :

[8]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Доусони, Соластер. «Виды морских звезд, пораженные синдромом истощения». Pacificrockyintertidal.org Seastarwasting.org (nd): n. стр. Экология и эволюционная биология . Web.
  2. ^ "Sea Star Wasting Syndrome (US National Park Service)". www.nps.gov . Архивировано из оригинала 2023-09-27 . Получено 2023-09-20 .
  3. ^ Eisenlord, Morgan E.; Groner, Maya L.; Yoshioka, Reyn M.; Elliott, Joel; Maynard, Jeffrey; Fradkin, Steven; Turner, Margaret; Pyne, Katie; Rivlin, Natalie (2016-03-05). "Смертность охристых звезд во время эпизоотии изнуряющей болезни 2014 года: роль структуры размера популяции и температуры". Phil. Trans. R. Soc. B. 371 ( 1689): 20150212. doi :10.1098/rstb.2015.0212. ISSN  0962-8436. PMC 4760142. PMID 26880844  . 
  4. ^ Бейтс, Аманда Э.; Хилтон, Бретт Дж.; Харли, Кристофер Д.Г. (2009-11-09). «Влияние температуры, сезона и местности на истощение у хищной морской звезды Pisaster ochraceus». Болезни водных организмов . 86 (3): 245–251. doi : 10.3354/dao02125 . ISSN  0177-5103. PMID  20066959.
  5. ^ abcde Menge, Bruce A.; Cerny-Chipman, Elizabeth B.; Johnson, Angela; Sullivan, Jenna; Gravem, Sarah; Chan, Francis (2016-05-04). «Болезнь истощения морской звезды у хищника Pisaster ochraceus в Орегоне: взгляд на дифференциальные воздействия популяции, восстановление, уровень хищничества и температурные эффекты на основе долгосрочных исследований». PLOS ONE . ​​11 (5): e0153994. Bibcode :2016PLoSO..1153994M. doi : 10.1371/journal.pone.0153994 . ISSN  1932-6203. PMC 4856327 . PMID  27144391. 
  6. ^ abcde Майнер, К. Мелисса; Бернафорд, Дженнифер Л.; Эмброуз, Ричард Ф.; Антрим, Лиам; Больманн, Хит; Бланшетт, Кэрол А.; Энгл, Джон М.; Фрадкин, Стивен К.; Гэддам, Рани (2018-03-20). "Масштабные последствия болезни истощения морских звезд (SSWD) для морских звезд в приливной зоне и их последствия для восстановления". PLOS ONE . ​​13 (3): e0192870. Bibcode :2018PLoSO..1392870M. doi : 10.1371/journal.pone.0192870 . ISSN  1932-6203. PMC 5860697 . PMID  29558484. 
  7. ^ ab "Sea Star Wasting Syndrome". Калифорнийский университет в Санта-Крузе . Мониторинг приливно-отливной зоны Тихого океана. Архивировано из оригинала 12 мая 2019 года . Получено 01.02.2014 .
  8. ^ abcdef Хьюсон, Ян; Баттон, Джейсон Б.; Гуденкауф, Брент М.; Майнер, Бенджамин; Ньютон, Алиса Л.; Гайдос, Джозеф К.; Уинн, Джанна; Гроувс, Кэти Л.; Хендлер, Гордон; Мюррей, Майкл; Фрадкин, Стивен; Брейтбарт, Майя; Фахсбендер, Элизабет; Лафферти, Кевин Д.; Килпатрик, А. Марм (2014-12-02). «Денсовирус, связанный с болезнью истощения морских звезд и массовой смертностью». Труды Национальной академии наук . 111 (48): 17278–17283. Bibcode : 2014PNAS..11117278H. doi : 10.1073/pnas.1416625111 . ISSN  0027-8424. PMC 4260605. PMID  25404293 . 
  9. ^ ab Хьюсон, Ян; Бистолас, Калия СИ; Кихано Карде, Ева М.; Баттон, Джейсон Б.; Фостер, Паркер Дж.; Фланзенбаум, Джейкоб М.; Косиан, Ян; Льюис, Чонте К. (2018). «Исследование сложной связи между вирусной экологией, окружающей средой и истощением морских звезд на северо-востоке Тихого океана». Frontiers in Marine Science . 5. doi : 10.3389/fmars.2018.00077 . ISSN  2296-7745.
  10. ^ ab Хьюсон, Ян; Акино, Читлалли А.; ДеРито, Кристофер М. (ноябрь 2020 г.). «Изменение вирома во время прогрессирования болезни истощения морских звезд у Pisaster ochraceus (Asteroidea, Echinodermata)». Вирусы . 12 (11): 1332. doi : 10.3390/v12111332 . PMC 7699681 . PMID  33233680. 
  11. ^ ab Джексон, Эллиот В.; Вильгельм, Роланд К.; Джонсон, Митчелл Р.; Лутц, Холли Л.; Дэнфорт, Изабель; Гайдос, Джозеф К.; Харт, Майкл В.; Хьюсон, Ян (2020-12-09). «Разнообразие денсовирусов, связанных с морскими звездами, и транскрибированные эндогенные вирусные элементы происхождения денсовирусов». Журнал вирусологии . 95 (1). doi : 10.1128/JVI.01594-20 . ISSN  0022-538X. PMC 7737747. PMID 32967964  . 
  12. ^ ab Хьюсон, Ян; и др. (2014). «Денсовирус, связанный с болезнью истощения морских звезд и массовой смертностью». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 111 (48): 17278–83. Bibcode : 2014PNAS..11117278H. doi : 10.1073 /pnas.1416625111 . PMC 4260605. PMID  25404293. 
  13. ^ "Sea Star Wasting Syndrome (US National Park Service)". www.nps.gov . Архивировано из оригинала 2023-09-27 . Получено 2023-09-21 .
  14. ^ abc Gong, Allison J. (2013-09-07). "Чума звезд". Заметки калифорнийского натуралиста . Архивировано из оригинала 2013-12-02 . Получено 2013-11-17 .
  15. ^ ab "Sea Star Wasting Syndrome". Pacific Rocky Intertidal Monitoring: Trends and Synthesis . Архивировано из оригинала 2013-12-03 . Получено 2014-02-03 .
  16. ^ Хилдеринг, Джеки (21 декабря 2013 г.). Гигантская розовая звезда с синдромом истощения морской звезды. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г.
  17. ^ ab Мейер, Анна. «Смогут ли морские звезды когда-нибудь восстановиться? — Islands' Sounder». Islands' Sounder. Np, 20 июля 2015 г. Веб. 8 октября 2015 г.
  18. ^ Менге, Брюс А. (август 1979 г.). «Сосуществование морских звезд Asterias vulgaris и A. forbesi в гетерогенной среде: неравновесное объяснение». Oecologia . 41 (3): 245–272. Bibcode :1979Oecol..41..245M. doi :10.1007/bf00377430. ISSN  0029-8549. PMID  28309763. S2CID  602687.
  19. ^ ab Mah, Christopher (2013-09-10). "Starfish Wasting Disease!". Echinoblog . Архивировано из оригинала 2015-06-07 . Получено 2013-11-17 .
  20. ^ Дунган, Майкл Л.; Миллер, Томас Э.; Томсон, Дональд А. (1982). «Катастрофическое снижение численности главного хищника в скалистой приливной зоне Калифорнийского залива». Science . 216 (4549): 989–991. Bibcode :1982Sci...216..989D. doi :10.1126/science.216.4549.989. PMID  17809070. S2CID  19422177.
  21. ^ Экерт, Джинни Л.; Энгл, Джон М.; Кушнер, Дэвид Дж. (2000). «Болезнь морских звезд и снижение численности населения на островах Чаннел» (PDF) . Труды Пятого симпозиума по островам Калифорнии . Служба управления минералами 99-0038: 390–393. Архивировано (PDF) из оригинала 2014-08-18 . Получено 2013-11-17 .
  22. ^ Лейн, Мартин (24.07.2013). "Сообщается о массовом вымирании морских звезд на восточном побережье". Цифровой журнал . Получено 17.11.2013 .
  23. ^ "Синдром истощения морских звезд теперь задокументирован на северо-востоке острова Ванкувер". The Marine Detective . 21 декабря 2013 г. Архивировано из оригинала 24 марта 2015 г. Получено 26 апреля 2023 г.
  24. ^ Harvell, CD; Montecino-Latorre, D.; Caldwell, JM; Burt, JM; Bosley, K.; Keller, A.; Heron, SF; Salomon, AK; Lee, L.; Pontier, O.; Pattengill-Semmens, C.; Gaydos, JK (2019-01-04). «Эпидемия заболеваний и морская волна тепла связаны с исчезновением в континентальном масштабе основного хищника (Pycnopodia helianthoides)». Science Advances . 5 (1): eaau7042. Bibcode : 2019SciA....5.7042H. doi : 10.1126/sciadv.aau7042. ISSN  2375-2548. PMC 6353623. PMID 30729157  . 
  25. ^ Мах, Кристофер (2013-09-03). "Таинственная массовая гибель морских звезд-подсолнухов (Pycnopodia) в Британской Колумбии". Echinoblog . Архивировано из оригинала 2013-12-03 . Получено 2013-11-17 .
  26. ^ "Pacific Rocky Intertidal Monitoring". data.piscoweb.org . Архивировано из оригинала 2018-11-27 . Получено 2018-11-27 .
  27. ^ "MARINe Sea Star Logs". gordon.science.oregonstate.edu . Архивировано из оригинала 2018-11-27 . Получено 2018-11-27 .
  28. ^ Gravem, SA; Heady, WN; Saccomanno, VR; Alvstad, KF; Gehman, ALM; Frierson, TN; Hamilton, SL (2021). "Pycnopodia helianthoides (Sunflower Sea Star)". Красный список МСОП . doi : 10.2305/IUCN.UK.2021-1.RLTS.T178290276A197818455.en . Архивировано из оригинала 6 ноября 2022 г. Получено 26 апреля 2023 г.
  29. ^ ab Moritsch, Monica M.; Raimondi, Peter T. (2018-03-23). ​​«Снижение и восстановление давления хищничества ключевых видов после массовой смертности, связанной с болезнями». Ecology and Evolution . 8 (8): 3952–3964. Bibcode : 2018EcoEv...8.3952M. doi : 10.1002/ece3.3953. ISSN  2045-7758. PMC 5916292. PMID 29721271  . 
  30. ^ "Pacific Rocky Intertidal Monitoring: Trends and Synthesis". Pacific Rocky Intertidal Monitoring. Np, nd Web. 8 октября 2015 г.
  31. ^ Хьюсон, Ян; Салливан, Брук; Джексон, Эллиот В.; Сюй, Цян; Лонг, Хао; Линь, Чэнган; Кихано Карде, Ева Мари; Сеймур, Джастин; Сибони, Нахшон; Джонс, Мэтью Р.Л.; Сьюэлл, Мэри А. (2019-07-11). «Перспектива: что-то старое, что-то новое? Обзор истощения и других видов смертности у Asteroidea (Echinodermata)». Frontiers in Marine Science . 6. doi : 10.3389/fmars.2019.00406 . hdl : 10453/136484 . ISSN  2296-7745.
  32. ^ Маккракен, Эндрю Р.; Кристенсен, Блэр М.; Мунтяну, Дэниел; Кейс, БКМ; Ллойд, Мелани; Герберт, Кайл П.; Песпени, Мелисса Х. (2023). «Микробный дисбиоз предшествует признакам истощения морских звезд в диких популяциях Pycnopodia helianthoides». Frontiers in Marine Science . 10. doi : 10.3389/fmars.2023.1130912 . ISSN  2296-7745.
  33. ^ ""Теплый сгусток" воды вызывает экстремальную погоду, говорят климатологи". The Weather Channel . Архивировано из оригинала 2015-10-09 . Получено 2015-10-10 .
  34. ^ Мах, Кристофер (2010-07-20). «Еще одна проблема глобального потепления: паразиты, которые едят сперму морских звезд». Echinoblog . Архивировано из оригинала 2013-12-02 . Получено 2013-11-17 .
  35. ^ Нетберн, Дебора (26 ноября 2014 г.) «Ученые нашли вероятного виновника загадочных смертей морских звезд». Архивировано 29 ноября 2014 г. в Wayback Machine Los Angeles Times
  36. ^ Акино, Читлалли А.; Бесемер, Райан М.; ДеРито, Кристофер М.; Косиан, Ян; Портер, Ян Р.; Раймонди, Питер Т.; Реде, Джордан Э.; Шибельхут, Лорен М.; Спаркс, Джед П.; Уэрс, Джон П.; Хьюсон, Ян (2021). «Доказательства того, что микроорганизмы на границе раздела животных и воды вызывают болезнь, приводящую к истощению морских звезд». Frontiers in Microbiology . 11 : 610009. doi : 10.3389/fmicb.2020.610009 . ISSN  1664-302X. PMC 7815596. PMID 33488550  . 
  37. ^ Гленн, Стасия (8 сентября 2015 г.). «Point Defiance теряет половину своих морских звезд из-за изнуряющей водной болезни». The News Tribune . Архивировано из оригинала 14 сентября 2015 г. Получено 26 апреля 2023 г.
  38. ^ Рудек, Тиффани; Коллура, Эвонн Мохон (16.01.2023). «Протокол лечения болезни морской звезды». {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  39. ^ Уэрс, Джон П.; Шибельхут, Лорен М. (29.03.2016). «То, что их не убивает, делает их сильнее: связь между сверхдоминированием фактора удлинения 1-α у морской звезды Pisaster ochraceus и «болезнью истощения морских звезд»». PeerJ . 4 : e1876. doi : 10.7717/peerj.1876 . ISSN  2167-8359. PMC 4824914 . PMID  27069810. 
  • Карта мест, где наблюдается синдром истощения морских звезд. Архивировано 05.09.2015 на Wayback Machine
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Болезнь_морских_звезд&oldid=1245244404"