Naučnici su otkrili da parazit stoji iza ozbiljnog izumiranja morskih ježeva dugih bodlji širom Karipskog mora, što je imalo razorne posledice po koralne grebene i okolne morske ekosisteme.
Morski ježevi sa dugim bodljama (Diadema antillarum) služe kao vitalni biljojedi koji pasu alge, koje će, ako se ne kontrolišu, nadmašiti korale za prostor i prekriti ih, blokirati svetlost i ubiti ih. Hrane se algama, morski ježevi su neophodni za održavanje zdravlja korala i ravnoteže u morskom ekosistemu.
Smrtnost od dijademe prvi put je prijavljena u Sent Tomasu na američkim Devičanskim ostrvima krajem januara 2022. Do kraja marta, stanje je otkriveno širom Malih Antila, Jamajke i meksičkih Kariba. A do juna prošle godine, otkriven je na većini Velikih Antila, na Floridi i Kurasau.
Naučnici su pokušavali da identifikuju uzrok misteriozne bolesti, što je dovelo do pada između 85% i 95% u poređenju sa brojem pre-mortaliteta u pogođenim područjima. Kada morski ježevi uginu, gube kičme i odvajaju se od sidra.
Sada je međunarodni tim od 42 naučnika identifikovao krivca kao Philaster apodigitiformis, jednoćelijski eukariot koji je deo grupe od 8.000 vrsta koje se zovu cilijati. P. apodigitiformis je poznati protozojski parazit u ribama. Snimak istraživanja sprovedenog na američkim Devičanskim ostrvima Sent Džon u aprilu 2022. i avgustu 2022. Zasluge: Ian Hevson, Univerzitet Kornel
„Retko nam se pruža prilika da razumemo događaje morskih bolesti do ovih detalja, gde zapravo možemo da utvrdimo njihov uzrok“, rekao je morski ekolog Ijan Hjuson, profesor mikrobiologije na Univerzitetu Kornel i vodeći autor studije, „A Scuticociliate Uzrokuje masovnu smrtnost od Diadema antillarum u Karipskom moru“, koji je objavljen u Science Advances.
Iako naučnici još ne znaju kako da leče infekcije P. apodigitiformis, otkrivanje identiteta parazita može im pomoći da osmisle strategije za održavanje zdravlja ježeva Diadema koji se uzgajaju radi obnavljanja poriblja širom regiona, rekao je Hjuson.
„Poznavanje identiteta patogena takođe može pomoći u smanjenju rizika za netaknutu Diademu kroz stvari poput saobraćaja čamcem, ronilačke opreme ili drugih načina na koje se može pomerati“, dodao je on.
Početkom 1980-ih, morski ježevi su skoro potpuno uništeni na Karibima zbog nepoznatog uzroka, što je dovelo do pada od oko 98% u odnosu na prethodni broj. Trideset godina kasnije, njihova populacija se oporavila, ali samo za oko 12% od broja pre epidemije.
To odumiranje dovelo je do brze degradacije mnogih koralnih grebena širom regiona koji postoje i danas, pri čemu su neke vrste korala postale izuzetno retke. Uzrok izbijanja ranih 1980-ih nikada nije utvrđen, iako bi Hjuson i njegove kolege sada mogli da istraže da li se P. apodigitiformis može otkriti u uzorcima muzeja Diadema iz tog vremena i regiona.
U trenutnoj studiji, istraživački tim je prikupio tri tipa uzoraka Diadema, koji su uključivali: vizuelno abnormalne, zaražene osobe; zdrave osobe sa istog mesta; i potpuno zdrave osobe sa nezahvaćenog područja, što je delovalo kao kontrola za poređenje.
Brzo prikupljanje uzoraka sa 23 lokacije omogućeno je programom brze procene atlantskih i zalivskih grebena, mreže koja je pomogla Hjusonu da sarađuje sa naučnicima sa Univerziteta primenjenih nauka Van Hol Larenštajn u Karipskoj Holandiji i Univerziteta Devičanskih ostrva, među drugi.
Saradnici su pripremili uzorke tkiva i isporučili ih u Hevsonovu laboratoriju u Kornelu, što je bio komplikovan proces koji uključuje carinske i granične propise. Hjuson i njegove kolege su zatim sproveli testove za identifikaciju virusnih ili bakterijskih patogena u tkivima koristeći najsavremenije molekularne biološke i veterinarske patološke tehnike, ali rezultati su bili neubedljivi.
„Oni u početku uopšte nisu pokazali nikakve neobične ili kandidate za mikroorganizme“, rekao je Hjuson. „Bili smo malo u ćorsokaku.“
Tada je Hjuson odlučio da istraži genomske signale eukariotskih mikroorganizama, kao što su gljive, cilijati i dinoflagelati. „Odmah kada sam to uradio, dobio sam ogroman signal o ovom ljupkom Filastru“, rekao je Hjuson.
Otrčao je u laboratorije i izvukao uzorke tečnosti iz Diademe koje su ljudi na terenu sakupili i stavili ih pod mikroskop.
„Video sam da je ova trepavica zapravo veoma, veoma obilna“, rekao je on. „To je bio veliki ‘aha’ trenutak.“ Treskavice nisu bile prisutne u uzorcima sa kontrolnih mesta, rekao je on.
Iako je poznato da P. apodigitiformis inficira ribe, ovo je prvi put da je povezan sa masovnom smrtnošću beskičmenjaka.
Hevson, profesor na Centru za održivost Cornell Atkinson, i koautori Mia Breitbart, biološki okeanograf na Univerzitetu Južne Floride, i Christina Kellogg, mikrobiolog u Geološkom zavodu SAD-a za obalnu i pomorsku nauku u Sankt Peterburgu u Florida, osmislila je eksperiment za testiranje Kohovih postulata—zlatnog standarda za dokazivanje nesumnjivo da je mikroorganizam povezan sa nekim stanjem.
Koristeći sveže uzorke sakupljene od inficirane Diadema sa Florida Keis i akvakulture Diadema (koja nikada nije bila izložena bilo kakvim patogenima) dobijene iz Centra za konzervaciju Florida Akuarium, istraživači su inficirali akvarijum Diadema trepetljikama izolovanim iz telesne tečnosti zaraženog mora na Floridi. ježevi .
Životinje koje su tretirane cilijatom su se razbolele i uginule u 60 odsto slučajeva“, rekao je Hjuson. Zatim su uspeli da izoluju i identifikuju isti cilijat P. apodigitiformis od ovih novoobolelih životinja, dokazujući da je odgovoran za bolest.
„Skoro nikada nismo u mogućnosti da u okruženju divljih životinja, barem u morskim staništima, dokažemo da je mikroorganizam zapravo odgovoran za bolest“, rekao je Hjuson.
