科学家在珊瑚上发现灾难性特征,预示着“第六次生物大灭绝”?
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复制微信号综述 从45.5亿年左右之前,地球开始诞生,经过了缓慢的长达10亿年左右的时间,地球出现了第一个原始生命,距离现在大概是41亿年前,然而从原始生命向后进化却需要上百万年甚至是更加久远的时间。 在这几十亿年里,随着时间的发展,地球上曾经出现过各种各样的
2019年9月, 研究人员在佛罗里达州基韦斯特的这个山星珊瑚(mountainous star coral)群落中钉上了一颗钉子,用以标记石珊瑚组织损失疾病的发展得有多迅速。摄影: LUCAS JACKSON/REUTERS VIA ALAMY
撰文:DOUGLAS MAIN
一个无声的杀手正在加勒比水域蔓延。它被称为石珊瑚组织损失病,波及至少22个物种,包括一些最大、最古老和最重要的造礁珊瑚。受感染的珊瑚群会出现白色斑块,这些斑块慢慢扩大,最终耗尽珊瑚的颜色和生命。在最易感的种类中(例如枝状珊瑚、脑珊瑚和星珊瑚),受感染的珊瑚群通常在几周到几个月之内死亡。
这是“我见过最糟糕的事情”,佛罗里达州的珊瑚疾病专家William Precht说。
石珊瑚组织损失病(stony coral tissue loss disease),缩写为SCTLD,在2014年秋季于迈阿密附近的珊瑚中被发现。这种疾病可能通过细菌、病毒,或者两者结合传播,已经扩大到整个佛罗里达州海岸和加勒比海北部的大部分地区。从墨西哥到洪都拉斯再到圣卢西亚,它现在出现在了至少20个国家/地区。2021年5月,以珊瑚多样性著称的佛罗里达州干龟岛国家公园的珊瑚,也感染了这种疾病。
包括Precht在内的研究人员正在争分夺秒地寻找病因、传播方式以及有效治疗手段。尽管这种疾病通过水流缓慢传播,但新的研究表明,它也可能通过主要港口(比如巴哈马)的商业运输船只传播。
加勒比海的珊瑚是构成其珊瑚礁生态系统的基础,由于气候变化、污染、养分流失诸多原因,已经受到水域变暖的威胁,解开这个谜团变得迫在眉睫。
“场面令人不适”
佛罗里达州的珊瑚来说,2014年的夏天简直糟透了。一股热浪导致海岸附近的水温跃升至创纪录的高位,引发了大规模的白化现象。受到压力的珊瑚排挤出它们赖以生存的共生藻类(称为虫黄藻),就会发生这种情况。珊瑚可以从白化中恢复过来,但会变得十分脆弱,容易生病。
当时,位于迈阿密的环境咨询公司Dial Cordy and Associates的首席科学家Precht正在迈阿密周围的珊瑚礁上运行一系列监测站,以追踪该地区疏浚工程造成的影响。
2019年9月,研究员Kevin Macaulay在基韦斯特附近的一次潜水中,将抗生素软膏涂抹在受感染的珊瑚表面。某些情况下,抗生素可以有助于减缓疾病的进展。摄影:LUCAS JACKSON/REUTERS VIA ALAMY
Precht回忆说,去年10月,该公司的一名潜水员Ryan Fura在距迈阿密戴德县水处理厂出水口不远的一处珊瑚礁上,看到了一些看起来“有点古怪”的珊瑚。在接下来的几周里,这种未知的疾病迅速蔓延。11月初,Precht去到受影响的珊瑚礁亲自检查了情况。
看样子超过一半的珊瑚都被感染了,有些已经死亡。“我简直不敢相信自己的眼睛,”他说,“场面非常令人不适。”
如何传播的?
在其它地方,这种疾病的出现也一样猝不及防,而且是毁灭性的。2019年10月,疾病尚未到达巴哈马,部分原因是当时的洋流沿着佛罗里达海岸向北流去。同月,海洋生态学家Craig Dahlgren及其同事调查了近100公里的珊瑚礁,没有发现病珊瑚。然而到了11月,该团队收到报告称,弗里波特附近的珊瑚发生了未知感染——很快确认为SCTLD。
在2020年3月的另一项大范围调查中,Dahlgren与佩里海洋科学研究所一起,再次调查了100公里左右的珊瑚礁,发现每个地方都有珊瑚受感染,尤其是脑珊瑚和枝状珊瑚。在几个月内,绝大多数受感染的珊瑚群都死亡了。
佛罗里达州坦帕市附近的实验室中的沟壑纵横的脑珊瑚——这是一种极易感染SCTLD的物种。研究人员正在研究这种珊瑚,寻找病因以及治疗方法。摄影:LUCAS JACKSON/REUTERS
Spiny flower珊瑚是至少22种可感染SCTLD的种类之一。脑珊瑚和枝状珊瑚也极易受到这种疾病影响。摄影:LUCAS JACKSON/REUTERS
许多受影响的珊瑚正是形成珊瑚礁的主要结构——例如巨大而醒目的枝状珊瑚柱——并且按原本寿命可以存活几个世纪。
“花了几百年时间成长起来的珊瑚群在几周内就能被摧毁。”他说。
澳大利亚大堡礁数十亿珊瑚产卵 场面壮观
来源:人民网-澳大利亚频道 人民网悉尼11月25日电 11月23日夜间,在澳大利亚昆士兰州凯恩斯海岸附近,悄悄上演了一场色彩绚烂的盛宴——数十亿珊瑚宝宝在大堡礁孕育而生,场面壮观。这也标志着珊瑚礁生命历程中的又一里程碑。 据了解,今年珊瑚产卵发生在日落
2021年7月,Dahlgren和合著者发表了一项研究,表明该疾病从自由港和拿骚的商业港口辐射开来。Dahlgren说,对这个轨迹的合理解释,是商业运输船舶正在传播这种疾病。可能性之一是病原体被携带在商船的压舱水中(压载水被装在水箱中以保持巨大船只的稳定)。然而还需要更多的研究来证实这一假设,Precht说。
该疾病于2019年1月突然出现在了美属维尔京群岛,靠近圣托马斯岛的皇冠湾商业航运港口。随后逐渐扩散到岛周围和邻近的圣约翰岛,又突然跳到圣克罗伊岛的两个不同地点——都靠近商业航运港口,在维尔京群岛大学研究珊瑚的Marilyn Brandt说。
她说,这种疾病对维尔京群岛的珊瑚礁来说是毁灭性的,在一些地方,出现首次感染的两年内,它们的珊瑚就减少了一半到四分之三。
“与此相比,我过去所见的一切都显得苍白无力。”Brandt说。
Brandt担心珊瑚的丧失会损害鱼类种群,并对严重依赖珊瑚礁浮潜和潜水旅游的经济产生负面影响。
巴哈马等各国的海岸警卫队已向船舶发出建议,不要在港口内交换压载水。但迄今为止,几乎没有通过可强制执行的法律来制止这种做法。
Dahlgren说,为了防止疾病在岛屿之间传播,船舶需要更加小心地处理他们交换压舱水的方式和时间,并避免在港口和珊瑚礁附近排放压舱水。
寻找原因
目前,没有人确切地知道是什么导致了这种疾病——但数十名研究人员正在努力识别它。
美国地质调查局研究员Thierry Work今年秋天在网上发表的一份案例报告中出现了一个可疑的线索。在用电子显微镜观察受感染的珊瑚细胞时,他注意到这些珊瑚的虫黄藻细胞似乎布满了洞。在凋亡的细胞中,他发现了奇怪的线状颗粒——“就像包装好的意大利面,”Work说。
这些链状物便是来路不明的病毒,其在大小和形状上与Flexiviridae科的植物病毒相似。Work无法证明这些病毒导致了珊瑚的疾病,怀疑它们发挥了重要作用。几位研究人员正在跟进这一发现。
2019年9月,诺瓦东南大学的珊瑚生态学家Karen Neely在潜水收集佛罗里达州基韦斯特附近受影响的珊瑚礁群的样本。图中手里拿着一块患病的脑珊瑚。摄影:LUCAS JACKSON/REUTERS
但是,我们有理由持怀疑态度。一方面,受感染的珊瑚对抗生素反应良好,抗生素会杀死细菌,而不是病毒。另一方面,抗生素会对免疫系统产生刺激作用,造成超出其预期目标的影响。初步工作还表明,一些受感染的珊瑚对抗病毒治疗反应良好。
其次,Work检查的看似健康的珊瑚在其虫黄藻中也含有病毒颗粒。但Work认为,这些珊瑚可能并不像看起来那么健康,很可能它们将来会生病,或者是无症状感染者。
一些研究人员怀疑细菌更可能是罪魁祸首。Brandt和莫特海洋实验室的生物学家Erinn Muller,分别研究了维尔京群岛和佛罗里达州患病珊瑚中最普遍的细菌类型。
Precht认同致病原因可能是一种细菌,可能与导致一种已知珊瑚疾病:白色瘟疫(white plague)的细菌相类似。
微生物浴场
也可能不存在一个单一的罪魁祸首。其一,热应激导致珊瑚更容易被任何病原体感染。此外,珊瑚病通常由不止一种病原体引起。
“这肯定很复杂,我们的任何研究都没有得出明确的信号。”伍兹霍尔海洋研究所研究该疾病的生物学家Amy Apprill说。她怀疑一种或多种病原体(甚至可能包括细菌和病毒)与珊瑚的微生物组之间存在复杂的相互作用。
佛罗里达大学的海洋微生物学家Julie Meyer也认为这很可能是由多种微生物引起的疾病。作为研究的一部分,她对珊瑚中存在的所有微生物的基因组进行了测序,以寻找有关病因的线索。
这项研究是如此具有挑战性,原因之一是“海洋基本上是一个细菌和病毒的浴场。”Meyer说。此外,人们对珊瑚疾病或珊瑚免疫系统的复杂性知之甚少——更不用说22种受影响物种不同的免疫系统了。
从好的方面来说,现在大量的研究正在进行当中,每周都有多篇论文提交发表。
“这是一场巨大的危机,”Brandt说,“整个社区都在为此尽最大努力了。”
(译者:静静子)
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海生物206:红杉王-玉珊瑚
2020年2月5日,印尼安汶。我登记这名字是你@Zoe 取的,我个人真还挺喜欢这名字。玉珊瑚?属于我自己分类。我知道很多潜友抵触的,认为你阿仇何德何能?还能自己分类取名了,我通常不以为然的。 ,我以为呀,我连我自己拍的照片,叫什么都做不到的话,我何以把