加勒比冠海膽大規(guī)模死亡事件的罪歸禍首已找到！

冠海膽（Diadema antillarum）是以藻類為食的重要食草動物。如果不加以控制，藻類將在空間上超過珊瑚，并覆蓋它們，阻擋光線并殺死珊瑚。海膽以藻類為食，對維持珊瑚的健康和海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡至關(guān)重要。

近日，發(fā)表在《科學進展》期刊社的一篇題為《在加勒比海，一種盾形纖毛蟲導致了冠海膽的大規(guī)模死亡》（A scuticociliate causes mass mortality of Diadema antillarum in the Caribbean Sea）的研究論文指出：科學家發(fā)現(xiàn)，一種寄生蟲是加勒比海冠海膽嚴重死亡的幕后黑手，這對珊瑚礁和周圍的海洋生態(tài)系統(tǒng)造成了毀滅性的后果。

顯微鏡下觀察的纖毛蟲培養(yǎng)物。圖片來源：Mya Breitbart USF College of Marine Science

冠海膽大規(guī)模死亡事件通過改變主要底棲生物群的動態(tài)來塑造海洋生態(tài)系統(tǒng)。冠海膽于20世紀80年代初在加勒比海因未知原因幾乎滅絕。最近，從2022年1月開始又經(jīng)歷了一次大規(guī)模死亡。研究人員通過分子生物學和獸醫(yī)病理學相結(jié)合的方法調(diào)查了這一大規(guī)模死亡事件的原因，比較了從23個地點收集的極正常和異常動物，這些地點代表了采樣時受影響或未受影響的地點。研究人員報道了一種與異指狀污棲蟲（Philaster apodigiformis）最相似的盾狀纖毛蟲在受影響的部位一直與異常海膽有關(guān)，但在未受影響的地方卻不存在。從一個異常的、現(xiàn)場采集的標本中分離出污棲蟲（Philaster）培養(yǎng)物，對海膽進行實驗性挑戰(zhàn)，結(jié)果產(chǎn)生了與死亡事件一致的總體跡象。同樣的纖毛蟲在死后從處理過的標本中被回收，從而滿足了對這種微生物的科赫假設(shè)（Koch’s postulates）。我們將這種情況稱為盾狀纖毛蟲病（D. antillarum scuticociliatosis）。

2022年1月下旬，美屬維爾京群島的圣托馬斯首次報告了冠海膽死亡事件。到2022年3月下旬，小安的列斯群島、牙買加和墨西哥加勒比海地區(qū)都發(fā)現(xiàn)了這種情況。到2022年6月，在大安的列斯群島、佛羅里達州和庫拉索島的大部分地區(qū)都發(fā)現(xiàn)了這種病毒。

科學家們一直在試圖確定這種神秘疾病的原因，這種疾病導致受影響地區(qū)的死亡冠海膽種群比事前下降了85%至95%。

現(xiàn)在，一個由42名科學家組成的國際團隊已經(jīng)確定罪魁禍首是異指狀污棲蟲，這是一種單細胞真核生物，是8000種纖毛蟲的一部分，是一種已知的魚類原生動物寄生蟲。

盡管科學家們還不知道如何治療異指狀污棲蟲感染，但發(fā)現(xiàn)這種寄生蟲的身份可能有助于他們設(shè)計維持冠海膽健康的策略。在目前的研究中，研究團隊收集了三種類型的冠海膽樣本，其中包括：視覺異常的感染者；來自同一地點的健康個體；以及來自未受影響地區(qū)的完全健康的個體，作為對照進行比較。

隨后，研究人員使用最先進的分子生物學和獸醫(yī)病理學技術(shù)對從23個地點快速采集樣本進行了測試，以識別組織中的病毒或細菌病原體。結(jié)果，研究人員發(fā)現(xiàn)了這種纖毛蟲。雖然人們已經(jīng)知道這種纖毛蟲會感染魚類，但這是首次將其與無脊椎動物的大規(guī)模死亡聯(lián)系起來。

照片匯編顯示了美國海軍陸戰(zhàn)隊水族館研究設(shè)施中同一只海膽感染纖毛蟲前后的情況。資料來源：美國佛羅里達大學海洋科學學院

參考文獻：

1.https://phys.org/news/2023-04-massive-caribbean-sea-urchin-die-off.html
2.https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg3200
Citation: Ian Hewson, A scuticociliate causes mass mortality of Diadema antillarum in the Caribbean Sea, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adg3200. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg3200

編譯：Daisy

審核：Sara

編輯：Tommy