elemeket

absztrakt

A korallbetegségek incidenciájának globális növekedése súlyosan érintette a korallzátonyok ökoszisztémáit, de ezek a betegségek gyakran nem ismertek, beleértve az átvitelük módját sem. Például a fehérvérsejtbetegség (WBD) összehasonlíthatatlanul csökkenést okozott az Acropora élő borításában, amely ismeretlen módon gyorsan terjed az egész Karib-tengeren. Itt teszteljük a WBD négy feltételezett átvitelének módját az Acropora cervicornis coral staghornba: két állati vektort (Coralliophila shortiata és C. caribaea), valamint a víz útján terjedő intakt és sérült korallszöveteket. Akvárium-alapú kísérletek segítségével meghatározzuk, hogy a C. shortiata, de a C. caribaea nem, vektorként és tározóként is működik a WBD kórokozó átviteléhez. Bemutatjuk a sérült, de nem ép staghorn korallszövetek vízzel történő szállítását is. Az állati vektor és a vízoszlop átvitelének kombinációja segít megmagyarázni, hogyan terjed a WBD lokálisan és a Karib-térségben.

A korallzátonyok példátlan csökkenést tapasztaltak a járványos betegségek világszerte tapasztalható növekedése miatt az elmúlt 30 évben 1, 2, 3. Jelenleg több mint 20 leírt korallbetegség van 4, amelyek közül sok az óceán hőmérsékletének emelkedésével és az antropogén fejlődéssel kapcsolatos 5. E betegségek negatív hatásai ellenére az etiológiájukról és ökológiájukról gyakran hiányoznak a legfontosabb információk 6. Kevés korall kórokozót azonosítottak, és kevés a korallbetegségek terjedésének módja, és a járványok visszaszorítására irányuló erőfeszítések nehézkesek.

A fehér sávos betegség (WBD) kiváló példa egy pusztító korallbetegségre, amelyet félreértenek. A WBD egy gazda-specifikus betegség, amely a karibi Acropora 7 fajokat - korall staghorn Acropora cervicornis és korall kéreg Elkhorn A. palmata - fertőzi meg, és a haldokló fehér szövet progresszív sávja azonosítja 10. Első 1979-es indítása óta 10 a WBD elpusztította a karibi Acropora lefedettségének 95% -át 7, 11, és ennek eredményeként összeállt mindkét faj, amelyek veszélyeztetettek voltak az Egyesült Államok veszélyeztetett fajokról szóló törvénye 12 értelmében, és amelyeket kritikusan veszélyeztetett . IUCN vörös lista 13. A baktériumok izolálásához szűrt homogenizátumok felhasználásával végzett transzmissziós kísérletek antibiotikum-kezeléssel kombinálva azt mutatják, hogy a WBD fertőző és baktériumok okozzák14. Míg a specifikus WBD kórokozót nem izolálták, Vibrio és Rickettsiales mind a 8, 9, 15 betegséghez társult .

A WBD nagyon kísérleti, akár közvetlen érintkezéssel a beteg és egészséges gyöngyök között, akár homogénezett beteg szövetbe áztatott gézzel az egészséges 14 korallon. A természetes átviteli módokat azonban rosszul ismerjük. A WBD átvitelének két tervezett módszere az állati vektorok és a víz által hordozott átvitel. A faló csiga A Coralliophila shortiata az A. cervicornis 17-ben előforduló "gyors szövetvesztés" vektor. Más korallbetegségeket a 18 vízoszlop továbbíthat, és a korábbi 19, 20 károsodások fokozhatják az átvitelét .

Két feltételezett csiga vektoron és egy vízoszlopon keresztül vizsgáljuk a WBD terjedésének lehetőségét. Először azt teszteltük, hogy a C. shortiata és a C. caribaea (az A. cervicornis 21-n talált két gyakori korallevő csiga) működnek-e a WBD vektoraként és/vagy tartályaként, azáltal, hogy az A. cervicornis egészséges fragmenseit egészséges, beteg vagy korall nélkül táplált csigáknak tesszük ki. (azaz éheznek).). Másodszor, teszteltük a WBD vízben történő átvitelének lehetőségét úgy, hogy beteg korallhomogenátumokat adtunk egy zárt hurkú akváriumhoz, amely ép és sérült (azaz sérült) A. cervicornis töredékeket tartalmaz .

az eredmény

A C. shortiata és a C. caribaea közötti átvitel összehasonlításakor a C. shortiata okozta ragadozás szignifikánsan magasabb betegségátviteli sebességet okozott (19 fragmensből 9), mint a C. caribaea ragadozása, amely nem tudta továbbítani a WBD-t (Fisher pontos tesztje, p = 0,0046)., 1. táblázat. Ezzel szemben a korábbi etetési kezelések (egészséges, beteg és éhes) nem gyakoroltak szignifikáns hatást a WBD átviteli sebességére a C. shortiata (Fisher pontos teszt, p = 1; 1. táblázat) alkalmazásával.

Asztal teljes méretben

Nem világos, hogy a C. shortiata, de a C. caribaea miért nem tudja továbbítani a WBD-t, mivel mindkettő A. cervicornis corallivores. A C. caribaea képtelensége a WBD átadására számos tényező kombinációjának tudható be. A Coralliophila caribaea kevesebb korallszövetet fogyasztott, mint a C. shortiata (publikálatlan adatok), ezért előfordulhat, hogy nincs elegendő kórokozó ahhoz, hogy egészséges korallokon elég nagy elváltozást továbbítson, vagy elég nagy elváltozást eredményezzen ahhoz, hogy a kórokozó megfertőzze a korallokat. Alternatív és potenciálisan érdekesebb lehetőség, hogy a C. caribaea ártalmatlan a WBD kórokozóra.

A vízátadással kapcsolatban adataink arra utalnak, hogy a WBD csak akkor vihető át a vízoszlopon, ha a korall megsérült (azaz megsérült). A sérülés, és ezáltal a fertőzés lehetősége magasnak tűnik a szöveti sérülés természetben való előfordulásának számos módja miatt, beleértve a versenyt, a mechanikai károsodásokat vagy a csigák, a damaselfishek, a pillangók, a tűzférgek és más taxonok koralivációját. A WBD vízátvitelének bizonyítékai segítenek megmagyarázni, hogyan terjed a WBD a Karib-tengeren, mivel az egészséges és beteg korallok között közvetlen kapcsolat van a szomszédok és a C. shortiata általában nem tesz meg nagy távolságot 17 .

A WBD terjedésének természetének megértése áttekintést nyújt a betegség kezeléséről és ellenőrzéséről. Míg a WBD vízben történő átvitelének ellenőrzése nehéznek bizonyul, a C. shortiata populációk kezelése praktikus módszer lehet a WBD előfordulásának csökkentésére, különösen a súlyosan érintett Acropora populációkban. További kutatásokra van szükség a C. shortiata populáció-kontroll mint kezelési stratégia életképességének felméréséhez, a WBD kórokozó azonosításához és a C. shortiata kórokozók dinamikájának megértéséhez.

mód

Az A. cervicornis (6 cm hosszúságú) egészséges és beteg (aktív WBD) fragmenseit, valamint a C. shortiata és a C. caribaea csigáit Cayo Corales-ből (9 ° 15 '16' N, 82 ° 7 '40' W) gyűjtöttük össze. Bocas del Toro, Panama 2012 februárjában. Az organizmusokat külön tudományokban szállították a Smithsonian Trópusi Kutatóintézetbe. A korallfoszlányokat egy műanyag rácshoz rögzítették, és minden kísérlet előtt három nappal átfolyó akváriumokban akklimatizálták.

Annak tesztelésére, hogy a C. shortiata és a C. caribaea képesek-e a WBD vektoraként és tározóiként működni, mindkét csigafajt három napig éheztettük, majd véletlenszerűen tápláltuk egészséges A. cervicornis szövetet (egészséges), A. cervicornis betegséget (WBD) vagy semmi (Éhes) három napig. Ezután a csigákat egyedi ketrecekbe tették, amelyek mindegyike egy-egy egészséges koralltöredéket tartalmazott. A négy ketrecet véletlenszerűen helyezték el kilenc 500 literes átfolyású akváriumba. Ragadozó hegeket és a WBD progresszióját (hossz x szélesség) naponta kétszer, öt napig mértük. Miután a töredékek ragadozás jeleit mutatták, a csigákat eltávolították a ketrecekből. Ez lehetővé tette számunkra, hogy elkülönítsük a ragadozást (azaz az etetést) a betegség progressziójától.

A következő kísérletet megerősítettük, hogy a C. shortiata által továbbított WBD nem a korall reakciója a mechanikai károsodásokra. Erre a célra az első kísérletet három ketrecben megismételték, amelyek egy koralltöredéket és egy C. shortiata-t tartalmaztak, valamint egy ketreczel, amely egy koralltöredéket tartalmazott, amelyet kísérletileg károsítottak, ha ~ 7,5 mm2 korallszövetet eltávolítottak ecsettel és 0,2 μm-t szűrtek. tengervíz (1d. ábra). A ragadozó csiga kezelésének vagy az elváltozások kezelésének eredményeként létrejött WBD-t a fent leírtak szerint figyeljük. Annak igazolására, hogy a C. shortiata által kiváltott WBD-t egy fertőző kórokozó okozta, a C. shortiata-val táplált és WBD-vel kivont fragmentumokat kísérletileg károsított egészséges korallokba oltottuk és monitoroztuk.

veszélyeztetett

WBD az A. cervicornis-on a szántóföldön (A) és kísérleti úton továbbítva a laboratóriumban (B), a csiga ragadozók Coralliophila shortiata (C) és a csiga ragadozását utánzó elváltozás (D).

Teljes méretű kép

A WBD vízben történő átvitelének tesztelésére öt genotípus tizenkét replikált fragmentumát gyűjtöttük össze, és hat zárt, 500 literes akváriumba helyeztük, amely vízkeringető szivattyút tartalmaz. Minden akvárium az öt genotípus mindegyikének két töredékét tartalmazta; genotípusonként egy töredék sértetlen maradt, a másik töredék pedig sérült. Hat egészséges és hat töredék A. cervicornis töredékét vortexeltük egyenként 50 ml műanyag kúpos csövekben, 15 ml 0,2 μm-es szűrt tengervízzel és 3 mm-es üveggyöngyökkel megtöltve, és egyesítettük, hogy különálló beteg és egészséges oltóanyagokat képezzünk. Ezután az akváriumokat véletlenszerűen oltották be beteg vagy egészséges homogenátumokkal.

Az egyes kísérletek WBD jelenlétét és hiányát összehasonlító átviteli adatokat Fisher pontos tesztjeivel 25 elemeztük .

Hozzászólások

Megjegyzés beküldésével vállalja, hogy betartja Általános Szerződési Feltételeinket és közösségi irányelveinket. Ha ezt sértő cselekedetnek találja, amely nem felel meg feltételeinknek vagy irányelveinknek, kérjük, jelölje meg nem megfelelőnek.