Choroba plýtvající mořskou hvězdou - Sea star wasting disease

Noha toho Pisaster ochraceus mořská hvězda v Oregonu se rozpadá v důsledku syndromu plýtvání mořskými hvězdami

Choroba plýtvající mořskou hvězdou nebo syndrom plýtvání hvězdicemi je nemoc mořská hvězdice a několik dalších ostnokožců, které se objevují sporadicky a způsobují masovou úmrtnost postižených.[1] Existuje asi 40 různých druhů mořských hvězd, které byly touto chorobou ovlivněny. Zdá se, že nemoc je na některých místech spojena se zvýšenou teplotou vody,[2][3] ale ne ostatní.[4][5] Začíná to vznikem lézí, následovaným fragmentací těla a smrtí.[6] V roce 2014 bylo navrženo, že onemocnění je spojeno s jednořetězcovým DNA virem, nyní známým jako densovirus spojený s mořskou hvězdou (SSaDV); choroba plýtvání hvězdami však stále není plně pochopena.[7][8]

Příznaky

Prvním příznakem onemocnění způsobeného plýtváním hvězdami je obvykle odmítnutí přijímat potravu, po kterém následuje netečnost po celé týdny a pak bílé léze, které se objevují na povrchu hvězdic a rychle se šíří, následované rozpadem tkáně obklopující léze. Potom zvíře ochabne jako vodní cévní systém selže a již není schopen udržovat svou vnitřní hydrostatickou rovnováhu. Mořská hvězda ztrácí přilnavost k substrátu. Struktura těla se začíná rozpadat, mezi pažemi se objevují známky natahování, které se mohou zkroutit a spadnout z a zvíře zemře. Paže mohou po prolévání chvíli pokračovat v plazení. Postup těchto událostí může být rychlý a během několika dní vést k smrti.[9][10]

Deflovaný vzhled může předcházet dalším morfologickým známkám nemoci. Všechny tyto příznaky jsou také spojeny s běžnými atributy nezdravých hvězd a mohou nastat, když jedinec uvázne příliš vysoko v přílivové zóně (například) a jednoduše vysuší. „Pravé“ plýtvání chorobou bude přítomno u jedinců, kteří se nacházejí ve vhodném prostředí, často uprostřed jiných jedinců, kteří by také mohli být postiženi.[10]

Konečným výsledkem je rozpadlá, bílá, kašovitá skvrna, která se již nezdá být mořskou hvězdou.[11]

Mor z roku 1972

Mor z roku 1972 byl prvním pozoruhodným případem Sea Star Wasting Disease.[12] Vědci zaznamenali rychle klesající populaci hvězdic obecných (Asterias rubens ) vyskytující se u východního pobřeží Spojených států.[13] Příznaky byly, že hvězdice ochabla a ztratila končetiny, až se nakonec roztavila na bílý hlien podobný pastě.[12][14]

1978 mor

V roce 1978 velké množství dravých hvězdic Heliaster kubiniji podlehl plýtvání nemocí v Kalifornský záliv. V té době bylo podezření, že vysoké teploty vody byly příčinným faktorem. Tato hvězdice v některých částech zálivu lokálně vyhynula a některé populace se do roku 2000 stále neobnovily. Protože tato hvězdice je nejvyšší úrovní dravec, jeho zmizení mělo hluboké dopady na ekosystém.[15] V Normanské ostrovy u pobřeží Kalifornie bylo zaznamenáno, že bylo zasaženo deset druhů hvězd, stejně jako tři druhy mořští ježci, dva křehké hvězdy a a mořská okurka, z nichž všechny zaznamenaly velký pokles populace.[16]

2013 - současné rány

V červenci 2013 populace východních hvězd rychle klesala na východním pobřeží Spojených států mezi New Jersey a Maine. O tři roky dříve došlo k velkému nárůstu počtu mořských hvězd, i když v roce 2013 umírali. Žádná příčina záhadných úmrtí nebyla zřejmá.[17] Na tichomořském pobřeží bylo v okrových hvězdách a slunečnicových hvězdách poprvé nalezeno roztavení mořských hvězd Howe Sound, Britská Kolumbie. Na konci srpna byla také zjištěna nemoc táhnoucí se od Aljašky až k hranici Mexika.[18]

Na začátku září 2013 bylo u pobřeží Britské Kolumbie hlášeno hromadné vymírání mořských hvězd. Mořské dno bylo plné rozpadajících se slunečnicových hvězd (Pycnopodia helianthoides ), jejich oddělené paže a disky. Dalším druhem, který také utrpěl smrt, byla ranní sluneční hvězda (Solaster dawsoni ), ale nebyla zřejmá žádná příčina úmrtí. Pokud by byly způsobeny infekcí nebo toxiny, mohly se oba druhy navzájem ovlivňovat, protože jejich strava zahrnuje mořské hvězdy.[19]

Na jaře / v létě 2013 pocházely zprávy o hvězdných hvězdách, které zažívají příznaky plýtvání, z Vancouveru, B.C. a z jižní a střední Kalifornie.[20] Pozorování příznaků se šířila po celé Kalifornii, Washingtonu a jižní Kanadě po celý rok 2013, ale nemoc plýtvání mořskými hvězdami nezačala postihovat mořské hvězdy v přílivové zóně v Oregonu až do jara 2014.[4] Relativně vysoké rozlišení porozumění vzoru šíření nemoci pochází od mořských vědců pracujících podél pobřeží, ale také od občanských vědců, kteří navštěvují pobřeží a nahrávají své pozorování, kde viděli mořské hvězdy s příznaky nemoci i bez nich, do online mořská hvězda plýtvání databází protokolu pozorování.[21]

Vzhledem k tomu, že vědci studovali populaci mořských hvězd před vypuknutím nemoci plýtvající mořskými hvězdami, existuje dobré pochopení toho, jak tato nemoc ovlivňovala velikost a dynamiku populace. Studie okrové mořské hvězdy (Pisaster ochraceus ) populace od San Diega v Kalifornii po jižní Britskou Kolumbii spolu se dvěma lokalitami poblíž Sitky na Aljašce zjistila, že úbytek populace byl úměrně větší u mořských hvězd v jižní části pobřeží než na severu[5]; počty obyvatel jsou však obvykle vyšší na severnějších místech, takže počet mořských hvězd, které zahynuly na nemoc plýtvání, byl často vyšší na severnějších místech.

V říjnu 2013 začaly v kalifornské mořské laboratoři s mořskou vodou s různými druhy mořských hvězd vykazovat podobné příznaky i jiné druhy. Okrová hvězda (Pisaster ochraceus ) byl první postižený. U většiny z nich se vyvinuly příznaky, ztratily se paže a zemřely asi za týden. Později duhová hvězda (Orthasterias koehleri ) vyvinul nemoc a zemřel, ale netopýří hvězda (Patiria miniata ) a kožená hvězda (Dermasterias imbricata ), kteří žili ve stejné nádrži a čistili mrtvoly, nevykazovaly žádné škodlivé účinky.[9] Na Státní mořská rezervace Natural Bridges v Kalifornii je okrová hvězda obvykle velmi častým obyvatelem mušlí, ale v listopadu 2013 údajně úplně zmizela.[9]

Byly zaznamenány známky obnovy populací okrových mořských hvězd (Pisaster ochraceus ), s větším počtem mladistvých mořských hvězd v přílivu, než bylo dříve běžné, zejména pro severní lokality podél pobřeží Tichého oceánu.[5][4][22] Biomasa a funkce okrových mořských hvězd v jejich komunitách, jako jsou důležití predátoři mušlí, však zůstala nižší než před chorobou.[4][22]

Místa

V současné době se většina případů nachází na západním pobřeží Severní Ameriky a ovlivňuje mořské hvězdy od Baja California po Aljašský záliv.[23] Mapa umístění syndromu plýtvání hvězdami

Příčiny

V listopadu 2013 nebyla zjištěna žádná identifikovatelná příčina onemocnění. Patogenní Zdálo se, že bakterie nejsou přítomny, a přestože mor mohl být způsoben virovým nebo plísňovým patogenem, nebyl nalezen žádný původce. Každá epizoda moru může mít jinou příčinu.[14]

Mezi další možné příčiny stavu, které byly navrženy, patří vysoké teploty moře, vyčerpání kyslíku a nízká slanost v důsledku sladkovodního odtoku. Výzkum naznačuje, že vysoké teploty vody mohou být skutečně spojeny s onemocněním, což zvyšuje jeho výskyt a virulenci. Nemoc se také zdá častější v chráněných vodách než na otevřeném moři s velkým pohybem vln. Jeden výsledek globální oteplování je vyšší teplota moře. Vlna neobvykle teplé vody podél západního pobřeží USA, kde umírají všechny mořské hvězdy.[24] Mohou mít dopad jak na hvězdice, tak na populace ostnokožců obecně, a ciliate prvoky parazit (Orchitophrya stellarum ) hvězdic, které jí spermie a účinně emaskuluje mužské hvězdice, prospívá při vyšších teplotách.[25] Teplota však nesouvisela s počátečním vypuknutím nemoci plýtvání hvězdami na mnoha místech podél pobřeží.[5][4] Na rozdíl od mnoha jiných chorob divoké zvěře neexistovala žádná souvislost mezi hustotou mořských hvězd v místě před vypuknutím choroby a závažností úbytku populace.[5] Toto ohnisko se tedy vzepřelo predikci pomocí toho, co se obvykle rozumí šíření nemoci.

Výzkum v roce 2014 ukázal, že příčina choroby je přenosná z jedné hvězdice na druhou a že původcem choroby je mikroorganismus v rozsahu velikosti viru. Bylo zjištěno, že nejpravděpodobnějším kandidátem na kauzálního agenta je densovirus spojený s mořskou hvězdou (SSaDV), u kterého bylo zjištěno, že je ve větším množství u nemocných hvězdic než u zdravých.[7][26] Důkazy o tomto viru jako příčině nemoci plýtvání hvězdami však nejsou přesvědčivé.

Léčba

V roce 2014 Point Defiance Zoo a Aquarium ztratilo více než polovinu ze svých 369 mořských hvězd a do září 2015 jich bylo méně než 100. Akvárium v ​​roce 2014 ošetřilo své zasažené mořské hvězdy antibiotiky, což se ukázalo jako účinné.[27] Ačkoli mechanismus stále není znám, důkazy naznačují, že jediná mutace v lokusu elongačního faktoru 1-alfa v Pisaster ochraceus může být spojeno se sníženou úmrtností.[28]

Ovlivněné druhy

Nejpostiženější (vysoká úmrtnost):

Ovlivněno (určitá úmrtnost):

Viz také

Reference

  1. ^ Dawsoni, Solastere. „Druhy mořských hvězd ovlivněné syndromem plýtvání.“ Pacificrockyintertidal.org Seastarwasting.org (n.d.): n. pag. Ekologie a evoluční biologie. Web.
  2. ^ Eisenlord, Morgan E .; Groner, Maya L .; Yoshioka, Reyn M .; Elliott, Joel; Maynard, Jeffrey; Fradkin, Steven; Turner, Margaret; Pyne, Katie; Rivlin, Natalie (2016-03-05). „Úmrtnost okrové hvězdy během epizootie chřadnutí choroby v roce 2014: role struktury a teploty populace“. Phil. Trans. R. Soc. B. 371 (1689): 20150212. doi:10.1098 / rstb.2015.0212. ISSN  0962-8436. PMC  4760142. PMID  26880844.
  3. ^ Bates, Amanda E .; Hilton, Brett J .; Harley, Christopher D. G. (09.11.2009). „Vliv teploty, sezóny a lokality na plýtvání chorobami v kořenové kořisti dravé mořské hvězdy Pisaster ochraceus“. Nemoci vodních organismů. 86 (3): 245–251. doi:10.3354 / dao02125. ISSN  0177-5103. PMID  20066959.
  4. ^ A b C d E Menge, Bruce A .; Černý-Chipman, Elizabeth B .; Johnson, Angela; Sullivan, Jenna; Gravem, Sarah; Chan, Francis (04.05.2016). „Nemoc plýtvání hvězdami v Keystone Predator Pisaster ochraceus v Oregonu: Pohledy na dopady diferenciální populace, zotavení, rychlost predace a teplotní efekty z dlouhodobého výzkumu“. PLOS ONE. 11 (5): e0153994. doi:10.1371 / journal.pone.0153994. ISSN  1932-6203. PMC  4856327. PMID  27144391.
  5. ^ A b C d E Miner, C. Melissa; Burnaford, Jennifer L .; Ambrose, Richard F .; Antrim, Liam; Bohlmann, Heath; Blanchette, Carol A .; Engle, John M .; Fradkin, Steven C .; Gaddam, Rani (2018-03-20). „Rozsáhlé dopady nemoci plýtvající mořskými hvězdami (SSWD) na přílivové mořské hvězdy a důsledky pro obnovu“. PLOS ONE. 13 (3): e0192870. doi:10.1371 / journal.pone.0192870. ISSN  1932-6203. PMC  5860697. PMID  29558484.
  6. ^ „Syndrom plýtvání hvězdami“. Pacific Rocky Intertidal Monitoring. Citováno 2014-02-01.
  7. ^ A b Hewson, Ian; et al. (2014). „Densovirus spojený s nemocí plýtvání hvězdami a hromadnou úmrtností“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 111 (48): 17278–83. doi:10.1073 / pnas.1416625111. PMC  4260605. PMID  25404293.
  8. ^ "Syndrom plýtvání hvězdami | MARINe". eeb.ucsc.edu. Citováno 2018-06-03.
  9. ^ A b C Gong, Allison J. (07.09.2013). „Mor hvězd“. Poznámky od kalifornského přírodovědce. Citováno 2013-11-17.
  10. ^ A b „Syndrom plýtvání hvězdami“. Pacific Rocky Intertidal Monitoring: Trends and Syntéza. Citováno 2014-02-03.
  11. ^ https://jackiehildering.files.wordpress.com/2013/12/c2a9-2013-jackie-hildering-210130.jpg
  12. ^ A b Meyer, Anna. „Budou mořské hvězdy někdy schopny se zotavit? - Ostrovní siréna.“ Ostrovní siréna. N.p., 20. července 2015. Web. 8. října 2015.
  13. ^ Menge, Bruce A. (srpen 1979). „Koexistence mezi hvězdami Asterias vulgaris a A. prohibesi v heterogenním prostředí: nerovnovážné vysvětlení“. Ekologie. 41 (3): 245–272. doi:10.1007 / bf00377430. ISSN  0029-8549. PMID  28309763.
  14. ^ A b Mah, Christopher (10.09.2013). „Nemoc plýtvání hvězdicemi!“. Echinoblog. Citováno 2013-11-17.
  15. ^ Dungan, Michael L .; Miller, Thomas E .; Thomson, Donald A. (1982). „Katastrofický pokles špičkového masožravce v přílivové zóně kalifornského zálivu v Kalifornii“. Věda. 216 (4549): 989–991. doi:10.1126 / science.216.4549.989. PMID  17809070.
  16. ^ Eckert, Ginny L .; Engle, John M .; Kushner, David J. (2000). „Choroby mořských hvězd a pokles populace na Normanských ostrovech“ (PDF). Proceedings of the Fifth California Islands Symposium. Služba správy minerálů 99-0038: 390–393.
  17. ^ Laine, Martin (2013-07-24). „Bylo hlášeno odumírání velkých hvězd na východním pobřeží“. Digitální deník. Citováno 2013-11-17.
  18. ^ „Syndrom plýtvání hvězdami nyní dokumentován na NE Vancouver Island.“ http://themarinedetective.com/2013/12/21/sea-star-wasting-syndrome-now-documented-on-ne-vancouver-island/
  19. ^ Mah, Christopher (03.09.2013). "Tajemná hromadná slunečnicová hvězdice (Pycnopodia) Die-off v Britské Kolumbii". Echinoblog. Citováno 2013-11-17.
  20. ^ „Pacific Rocky Intertidal Monitoring“. data.piscoweb.org. Citováno 2018-11-27.
  21. ^ „MARINe Sea Star Logs“. gordon.science.oregonstate.edu. Citováno 2018-11-27.
  22. ^ A b Moritsch, Monica M .; Raimondi, Peter T. (2018-03-23). „Snížení a zotavení lichoběžníkového predátorského tlaku po masové úmrtnosti související s chorobami“. Ekologie a evoluce. 8 (8): 3952–3964. doi:10,1002 / ece3,3953. ISSN  2045-7758. PMC  5916292. PMID  29721271.
  23. ^ „Pacific Rocky Intertidal Monitoring: Trends and Synthesis.“ Pacific Rocky Intertidal Monitoring. N.p., n.d. Web. 8. října 2015.
  24. ^ "'Vědci v oblasti klimatu říkají, že teplá voda způsobující extrémní počasí „. The Weather Channel. Citováno 2015-10-10.
  25. ^ Mah, Christopher (2010-07-20). „Další strach z globálního oteplování: Paraziti, kteří jedí hvězdicovou spermie“. Echinoblog. Citováno 2013-11-17.
  26. ^ Netburn, Deborah (26. listopadu 2014) „Vědci považují pravděpodobného viníka za záhadné úmrtí mořských hvězd“ Los Angeles Times
  27. ^ Glenn, Stacia. „Point Defiance ztrácí polovinu svých mořských hvězd na nemoc plýtvání.“ http://www.thenewstribune.com/news/local/article34291203.html
  28. ^ Wares, J. P. a L. M. Schiebelhut, 2016. PeerJ 4: e1876 https://peerj.com/articles/1876/?td=wk