Болезнь белых полос
Болезнь белых полос | |
---|---|
Другие имена | Акропоридный белый синдром |
![]() | |
Болезнь белых полос, поражающая кораллы лося («Acropora palmata») в Африке. | |
Специальность | Морская биология |
Болезнь белых полос — это заболевание кораллов , поражающее кораллы -акропориды , которое можно отличить по белой полосе на обнаженном скелете коралла, которую оно образует. [ 1 ] Заболевание полностью разрушает коралловую ткань карибских акропоридных кораллов, в частности коралла лося ( Acropora palmata ) и коралла оленевидного рога ( A. cervicornis ). [ 1 ] Заболевание проявляется выраженным разделением между оставшейся тканью коралла и обнаженным скелетом коралла. [ 2 ] Эти симптомы аналогичны белой чуме, за исключением того, что болезнь белых полос встречается только на акропоридных кораллах, а белая чума не обнаружена ни на одном акропоридном коралле. [ 3 ] Это часть класса подобных заболеваний, известных как «белые синдромы», многие из которых могут быть связаны с видами бактерий Vibrio . Хотя возбудитель этого заболевания не идентифицирован, Vibrio carchariae одним из его факторов может быть . Деградация коралловой ткани обычно начинается у основания коралла, продвигаясь до кончиков ветвей, но может начаться и в середине ветки. [ 1 ]
Появление
[ редактировать ]Болезнь белых полос приводит к тому, что пораженная ткань коралла отходит от скелета в виде белой однородной полосы, в честь которой болезнь и получила свое название. [ 4 ] Полоса, ширина которой может варьироваться от нескольких миллиметров до 10 сантиметров, обычно проходит от основания колонии кораллов до кончиков коралловых ветвей. [ 5 ] Полоса продвигается вверх по ветке коралла примерно со скоростью 5 миллиметров в день, вызывая потерю тканей на пути к кончикам ветвей. [ 1 ] После потери ткани голый скелет коралла может позже быть заселен нитчатыми водорослями . [ 6 ]
Существует два варианта болезни белых полос: тип I и тип II. [ 4 ] При типе I болезни белых полос ткань, оставшаяся на ветке коралла, не имеет признаков обесцвечивания коралла , хотя пораженная колония в целом может выглядеть светлее. [ 4 ] Тем не менее, вариант болезни белых полос, известный просто как болезнь белых полос типа II, который был обнаружен в колониях оленьего рога недалеко от Багамских островов , действительно приводит к образованию небольшого количества обесцвеченной ткани, прежде чем она будет потеряна. [ 7 ] Тип II болезни белых полос можно принять за обесцвечивание кораллов. [ 7 ] Исследуя оставшуюся живую ткань коралла на предмет обесцвечивания, можно определить, какой тип заболевания поражает данный коралл. [ 7 ]
Патоген
[ редактировать ]Ни один известный патоген не был выделен (были предприняты только попытки для типа II) болезни белых полос, хотя наблюдается сдвиг бактериального состава в поверхностном слое, где полоса разъедает ткань коралла. [ 8 ] Бактерии переходят от доминирующей популяции псевдомонад к все более доминирующей популяции Vibrio carchariae . [ 9 ] [ 10 ] Гистопатологические исследования пораженной ткани дают некоторое представление о конкретном возбудителе или комбинации возбудителей, вызывающих это заболевание. [ 5 ] Однако значительные количества риккетсиалов , что заставляет ученых подозревать, что эти бактерии могут быть одним из факторов заболевания. в поверхностном слое присутствуют [ 5 ] [ 10 ]
Однако заболевание обычно начинается от основания коралла и распространяется вверх по ветвям коралла. [ 1 ] По мере своего продвижения группа оставляет после себя скелет белого коралла. [ 4 ] Многие детали того, как происходит разрушение кораллов под действием бактерий, неясны, в основном из-за сложности выделения морских бактерий. [ 8 ] Исследования подтвердили, что болезнь белых полос заразна и вызывается болезнетворными бактериями. [ 8 ] Эксперименты показали, что ампициллин может лечить болезнь белых полос I типа. [ 8 ]
Воздействие и дальность действия
[ редактировать ]С тех пор как болезнь белых полос была впервые зарегистрирована в 1970-х годах, эта болезнь привела к уничтожению примерно 95% кораллов лося и оленьего рога в Карибском регионе. [ 1 ] В результате оба затронутых вида были внесены в список находящихся под угрозой исчезновения в соответствии с Законом США об исчезающих видах и в Красный список МСОП . [ 6 ] Уменьшение численности этих кораллов оказывает долгосрочное воздействие как на людей, так и на окружающую среду. [ 11 ] Коралловые рифы защищают береговую линию от океанских течений, волн и штормов, а гибель этих кораллов только увеличивает потерю береговой линии в пострадавших регионах. [ 12 ] Кораллы Элкхорн и Оленерогие — два основных коралла, образующих рифы, фундамент, на котором формируется остальная часть кораллового рифа. [ 11 ] Его потеря означает потерю среды обитания для многих видов, обитающих на коралловых рифах, таких как омары , рыбы-попугаи , креветки-луцианы и многие другие виды рифов, что приводит к резкому сокращению биоразнообразия пострадавшего региона. [ 13 ] Коралловые рифы также являются домом для более двадцати пяти процентов всех видов морских рыб, что делает их чрезвычайно биологически разнообразными. [ 13 ] Потеря этого коралла нанесет особенно ущерб людям, живущим на побережье, с точки зрения снабжения продовольствием, защиты побережья, экономической безопасности и многого другого. [ 12 ] Почти 500 миллионов человек напрямую зависят от коралловых рифов как источника питания и доходов (за счет туризма или иным образом). [ 12 ]
Коралл Элкхорн каждый год поглощает много углекислого газа из океана, предотвращая закисление океана и повышение температуры океана. [ 14 ] При разложении коралл Элкхорн высвобождает удерживаемый углекислый газ обратно в океан, нагревая его и способствуя подкислению. [ 11 ] [ 14 ] Болезнь белых полос своим смертельным прикосновением угрожает не только кораллам. В последние десятилетия коралловый покров коралловых рифов сокращается, что приводит к переходному увеличению покрова мясистых макроводорослей в Карибском регионе по мере того, как все больше и больше нитчатых водорослей колонизируются внутри скелетов кораллов. [ 6 ] Гибель кораллов лося и оленьего рога также существенно уменьшает коралловый покров и обеспечивает для субстрата для дальнейшего роста водорослей. пространство [ 6 ] Перспективы восстановления коралла лосихорн невелики, учитывая его бесполый метод размножения, основанный на отрыве фрагментов коралла от основного тела и росте на новом участке. [ 6 ] Коралл оленьего рога также использует бесполую фрагментацию в качестве основного метода размножения, однако коралл оленьего рога обладает более высокой скоростью полового пополнения, чем коралл Элкхорн. [ 6 ]
Болезнь белых полос чаще всего регистрируется в Карибском регионе. [ 6 ] Однако болезнь белых полос также наблюдалась в Красном море и Индо-Тихоокеанском регионе, включая Филиппины , Большой Барьерный риф и Индонезию . [ 15 ] В отличие от болезни белых полос в Карибском регионе, болезнь белых полос в Индо-Тихоокеанском регионе была обнаружена примерно у 34 видов массивных, ветвящихся и пластинчатых кораллов, а не просто у кораллов Элкхорна и Оленьего рога. [ 15 ]
Передача инфекции
[ редактировать ]Болезнь белых полос очень заразна при прямом контакте между больными и здоровыми тканями коралла. [ 10 ] Он также может передаваться кораллоядными улитками, а это означает, что этот вид потребляет кораллы Coralliophila abbreviata . [ 10 ] C. abbreviata , вид, произрастающий в регионе, где встречаются кораллы Элкхорн и Оленерогий, способен выступать в качестве «резервуара» для болезни белых полос, а это означает, что он способен сохранять возбудитель заболевания в течение как минимум двух недель. [ 10 ] Однако не все кораллоядные улитки способны передавать болезнь белых полос (например, Coralliophila caribaea ). [ 10 ] Передача возбудителя заболевания через воду становится возможной при повреждении (или ином повреждении) ткани коралла. [ 10 ] Тем не менее, вероятность травм среди пораженных кораллов, как правило, высока, учитывая множество способов естественного повреждения тканей, включая конкуренцию со стороны других кораллов, механическое повреждение или коралловидность улиток , стрекоз , рыб-бабочек , огненных червей или других подобных водных организмов. [ 10 ] Передача через воду помогает объяснить, как болезнь так быстро распространилась по Карибскому морю, учитывая, что прямой контакт между пораженными кораллами ограничивается физическим взаимодействием между больным и здоровым кораллом и что кораллоядная улитка C. abbreviata , переносящая болезнь, не путешествует. на большие расстояния. [ 10 ]
Понимание природы передачи болезни «белых полос» дает понимание того, как можно управлять этой болезнью и контролировать ее, чтобы предотвратить крупные потери кораллов. [ 10 ] Однако с передачей болезни «белой полосы» через воду может оказаться трудно справиться, учитывая текучий характер океанских течений. [ 10 ] Альтернативным методом может быть контроль популяций C. abbreviata для снижения заболеваемости болезнью белых полос путем ручного удаления образцов популяции, аналогично усилиям по удалению Pterois из Мексиканского залива. [ 10 ]
Последствия изменения климата
[ редактировать ]Распространенность болезни белой полосы в странах Карибского бассейна варьируется в зависимости от сезона. [ 10 ] Он более активен летом и менее заметен зимой, что позволяет предположить, что более высокая температура воды способствует распространению болезни через воду на пораженные кораллы. [ 10 ] Последствия изменения климата и увеличения выбросов углерода служат лишь нагреванию воды, окружающей экосистемы коралловых рифов, что может привести к распространению таких заболеваний, как болезнь белой полосы и других. [ 14 ] Тяжесть морских заболеваний, таких как болезнь белой полосы, увеличивается по нескольким причинам. Повышенная температура воды может вызвать у кораллов физиологический стресс. [ 14 ] Это, возможно, подрывает их иммунную систему и делает их более восприимчивыми к инфекции, вызванной болезнью белых полос или другими заболеваниями кораллов. [ 14 ] Кроме того, повышенные температуры делают бактериальные и грибковые патогены гораздо более вирулентными. Однако болезнь не ограничивается повышенной температурой воды, поскольку болезнь белых полос все еще может распространяться даже при низкой температуре воды. [ 10 ] [ 13 ] [ 14 ]
Антропогенное изменение климата оказывает негативное воздействие на мировые кораллы и экосистемы коралловых рифов. В течение следующих нескольких десятилетий, поскольку изменение климата продолжится, потепление и закисление океана ускорятся и еще больше нанесут ущерб хрупким рифовым экосистемам. [ 14 ] Прогнозирование воздействия будущего изменения климата на коралловые рифы может оказаться затруднительным, учитывая неопределенность в отношении некоторых связанных с ним социально-экономических факторов (т.е. политической реакции, будущих технологий, изменений в поведении человека, климатической системы Земли и воздействия на коралловые рифы в реальном времени). [ 14 ] Несмотря на эту неопределенность, люди могут стать свидетелями исчезновения экосистемы коралловых рифов к концу XXI века, если не будут приняты меры по их защите. [ 14 ] Согласно прогнозным моделям повышения температуры океана, события массовой смертности, вероятно, произойдут уже летом 2030 года и будут продолжать происходить ежегодно. [ 13 ] [ 14 ]
См. также
[ редактировать ]- Аспергиллез , вызываемый грибом Aspergillus sydowii , поражает мягкие кораллы Горгонии, широко известные как морские вееры.
- Болезнь черной полосы , вызываемая микробным консорциумом, в котором доминируют цианобактерии Phormidium corallyticum .
- Синдром черного некроза поражает горгонарий с Большого Барьерного рифа, возможно, это грибковый патоген, похожий на аспергиллез .
- Болезнь коричневых полос зарегистрирована только на Большом Барьерном рифе, причина неизвестна, хотя плотная коричневая полоса, предшествующая поражению болезнью, содержит инфузории ( хотя не следует путать с Helicostoma nonatum . [ объяснить ] )
- Болезнь темных пятен, причина которой в настоящее время неизвестна, возможно, это стрессовый фактор окружающей среды, а не истинное патогенное заболевание.
- Синдром быстрого истощения, возможно, вызванный грибком, растущим на участках, поврежденных кормлением рыбы-попугая-стоп-света.
- Скелетная эродирующая полоса , связанная с инфузорией Halofolliculina corallasia .
- Белая чума, вызываемая бактерией Aurantimonas coralicida .
- Белая оспа , вызываемая бактерией Serratia marcescens .
- Болезнь желтой полосы , также известная как болезнь желтых пятен, предположительно вызываемая Vibrio spp.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж Гладфелтер, ВБ «Структура популяции Acropora palmata на наветренном переднем рифе, национальный памятник острова Бак, остров Санта-Крус, Виргинские острова США». Министерство внутренних дел США, Служба национальных парков.
{{cite web}}
: Отсутствует или пусто|url=
( помощь ) - ^ «Болезнь белых полос» .
- ^ Варгас-Анхель, Уиллер, Бернардо и Бенджамин. «Оценка здоровья и болезней кораллов на тихоокеанских территориях США и в ассоциированных штатах» (PDF) .
{{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б с д «Основные болезни кораллов, образующие рифы» . Информационная система NOAA по коралловым рифам.
- ^ Перейти обратно: а б с Петерс, Э.К. «Болезни коралловых рифовых организмов». Жизнь и смерть коралловых рифов . Чепмен и Холл.
{{cite web}}
: Отсутствует или пусто|url=
( помощь ) - ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Аронсон Р. и Прехт В., Ричард Б.; Прехт, Уильям Ф. (2001). «Болезнь белой полосы и меняющееся лицо карибских коралловых рифов». Гидробиология . 460 : 25–38. дои : 10.1023/A:1013103928980 . S2CID 34863063 .
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б с Ричи и Смит. «Болезнь белых полос типа II» (PDF) .
- ^ Перейти обратно: а б с д Клайн и Воллмер, Дэвид и Стивен (2011). «Болезнь белой полосы (тип I) находящихся под угрозой исчезновения карибских акропоридных кораллов вызвана патогенными бактериями» . Научный представитель . 1 : 7. Бибкод : 2011НатСР...1Е...7К . дои : 10.1038/srep00007 . ПМК 3216495 . ПМИД 22355526 .
- ^ Ричи и Смит. «Преимущественное использование углерода поверхностными бактериальными сообществами водной массой, нормальными и больными белыми полосами Acropora cervicornis» (PDF) .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот Жиньу-Вольфсон, Маркс и Фоллмер (2012). «Передача болезни белой полосы у находящегося под угрозой исчезновения коралла Acropora cervicornis» . Научные отчеты . 2 : 804. Бибкод : 2012NatSR...2E.804G . дои : 10.1038/srep00804 . ПМК 3496162 . ПМИД 23150775 .
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б с «Экологическая ценность кораллов» .
- ^ Перейти обратно: а б с «Коралловые рифы и изменение климата: воздействие на человека» .
- ^ Перейти обратно: а б с д Джонс, Маккормик, Шриниваса и Игл, Джеффри, Марк, Майя и Джанель (2004). «Упадок кораллов угрожает биоразнообразию рыб в морских заповедниках» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (21): 8251–3. Бибкод : 2004PNAS..101.8251J . дои : 10.1073/pnas.0401277101 . ПМК 419589 . ПМИД 15150414 .
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Бруно, Джон. «Коралловые рифы и изменение климата» .
- ^ Перейти обратно: а б Грин, Э. и А.В. Брукнер. «Значение эпизоотологии коралловых заболеваний для сохранения коралловых рифов». 96 . Биологическая консервация.
{{cite web}}
: Отсутствует или пусто|url=
( помощь )