七年多来,一种神秘的消耗性疾病几乎使世界各地的海星灭绝。这些物种中有一些濒临灭绝。
康奈尔领导的一项新研究表明,海星消耗病(SSWD)的受害者海星实际上可能处于呼吸困难中——字面上是“淹死”在自己的环境中——因为附近有机物和温暖的海洋温度导致微生物活动增加,剥夺了这些生物的呼吸能力。
“作为人类,我们呼吸,我们呼吸,我们把空气带入肺部,然后呼出,”农业和生命科学学院微生物学教授伊恩·休森(Ian Hewson)说。海星通过一种叫做丘疹或皮肤鳃的小结构将氧气扩散到表面。如果丘疹周围没有足够的氧气,海星就无法呼吸。”
这项名为“动物-水界面微生物导致海星萎缩病的证据”的研究发表在1月6日的《微生物学前沿》(Frontiers in Microbiology)杂志上。
休森说,海洋条件导致了不寻常数量的有机物质的产生,他说,这促使细菌繁殖。当细菌消耗有机物时,它们消耗了水中的氧气——在海星周围创造了一个低氧微环境,导致了海星的紧缩、变色、浮肿和四肢扭曲或卷曲。
休森说:“这是由环境变化引发的一连串问题。”他解释说,大多数有机物来自微藻的分泌物、浮游动物的排泄和排泄,以及腐烂的动物尸体。他说,这刺激了一组被称为共生菌的细菌,它们靠碳生存,并迅速消耗有机物。
他说,共生生物会呼吸,所以在吸收有机物的同时,它们会消耗海星含水空间中的氧气。
“这是水中有机物的浓度,”他说。“如果你身边有一只死去腐烂的海星,旁边是健康的海星,所有死去的海星的有机物都会漂浮起来,为细菌提供燃料,造成缺氧环境。看起来疾病正在传播。”
休森说,虽然还需要做更多的科学工作,“这重新构建了关于海洋疾病生态学的讨论,它一直聚焦于致病疾病,”他说。“我们现在应该把不会直接导致病理的微生物也包括在内,因为它们可能是影响海星健康的关键。”
除了休森,这项研究的cornelian包括Christopher M. DeRito,微生物学系研究员;Ian R. Porter,兽医学院助理临床教授;Jordan E. Rede,微生物学系研究生;还有杰德·p·斯帕克斯,生态和进化生物学系教授。
其他贡献者还有旧金山州立大学研究生Citlalli A. Aquino;Ryan M. Besemer,北卡罗来纳大学威尔明顿分校本科生;Jan Kocian,潜水员和摄影师;Peter Raimondi,加州大学圣克鲁兹分校教授;Lauren M. Schiebelhut,博士后研究员,加州大学默塞德分校;以及乔治亚大学教授John P. ware。
这项研究得到了美国国家科学基金会和美国地质调查局的支持。
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