由特拉维夫大学科学家领导的一个国际研究小组发现，造成红海沿岸海胆大量死亡的病原体与造成印度洋留尼汪岛附近海胆大面积死亡的病原体相同。这一发现引发了人们对水生纤毛寄生虫可能蔓延到太平洋的担忧。
研究人员警告说，这种疾病的爆发是一种极具侵略性的全球性流行病，他们正在领导一项国际行动，以监测这种疾病并保护对维持健康的珊瑚礁生态系统至关重要的海胆。
留尼汪岛上受感染的海胆。 图片来源：Jean-Pascal Quod
这项研究由特拉维夫大学维斯生命科学学院动物学院和斯坦哈特自然历史博物馆的奥姆里-布朗斯坦因博士领导，发表在著名期刊《生态学》上。
"这是一场生态灾难，"布朗斯坦博士解释说。"海胆对珊瑚礁的健康至关重要。 它们是珊瑚礁的'园丁'，以藻类为食，防止藻类过度生长，使与藻类争夺阳光的珊瑚窒息。 1983 年，一种神秘的疾病消灭了加勒比海的大部分Diadema海胆。 由于没有得到控制，那里的藻类大量繁殖，阻挡了珊瑚的阳光，该地区从珊瑚礁生态系统转变为藻类占主导地位的生态系统。 即使在 40 年后的今天，海胆的数量--也就是珊瑚礁的数量仍未恢复。"
死亡前（左）和死亡后（右）的海胆 Diadema setosum。 组织解体和棘刺脱落后，白色骨架暴露出来。 图片来源：特拉维夫大学
2022 年，该疾病在加勒比海再次爆发，目标是幸存的海胆种群和个体。 这一次，康奈尔大学的研究人员利用先进的科技工具收集和解读法医证据，成功地将病原体确定为一种纤毛寄生虫。
一年后，也就是2023年初，布朗斯坦博士首次在红海发现了长刺海胆（加勒比海海胆的近亲）的大规模死亡事件。
布朗斯坦博士说："直到最近，这还是埃拉特珊瑚礁中最常见的海胆之一--人们熟悉的长刺黑海胆。如今，这种物种在红海的数量已经不多了。 这次事件极其剧烈：在不到 48 小时的时间里，健康的海胆群变成了摇摇欲坠的骷髅。 在埃拉特和西奈半岛的一些地方，死亡率达到了 100%。 在后续研究中，我们证明加勒比海的病原体与影响红海种群的病原体相同"。
留尼汪岛海胆死亡情况。 图片来源：Jean-Pascal Quod
现在，布朗斯坦博士和他的国际同事利用基因工具证明，在印度洋的留尼汪岛沿岸，同一种纤毛寄生虫造成了类似的死亡事件。
他说："这是首次从遗传学角度证实，所有这些地方都存在同一种病原体。 现在，这是一个全球性事件，一个大流行病。 加勒比海、红海和印度洋是世界珊瑚礁的关键地区，这些地区的海胆死亡率非常高，超过 90%。 到目前为止，我们还没有在太平洋海胆中发现这种病原体的证据，但我们正在积极调查。 虽然我们已经开发了基因工具来具体鉴定病原体，但在广阔的水下环境中监测如此迅速的灭绝事件是很困难的。 我们是陆地生物，有些珊瑚礁位于深海或偏远地区。 如果我们错过了死亡事件，哪怕是几天，我们也可能找不到灭绝种群的踪迹。"
研究小组。 资料来源：特拉维夫大学
为了跟踪疫情的发展，布朗斯坦博士建立了一个国际合作网络。 他向这些合作者提供其所在地区可能发生死亡事件的警报，并向他们发送必要的设备，对受影响的海胆进行采样和保存，以便与其他地区的样本进行比较。 这些工具包随后被送回特拉维夫大学的实验室。
布朗斯坦博士遗憾地说："对于已经受到感染的群体，我们确实没有任何工具可以帮助它们。没有针对海胆的辉瑞或莫德纳--不是因为我们不想要，而是因为我们根本无法在水下治疗它们。 我们的重点必须放在两个完全不同的方面。 首先是预防。 为了防止疫情进一步蔓延，我们需要了解疫情在此时此地爆发的原因。 为此，我们提出了两个假说。 第一种是运输假说--来自加勒比海的病原体通过船舶压舱水被人类运输到遥远的新地区，感染了红海的海胆，然后扩散到西印度洋。 顺便提一下，如果这一假设是正确的，我们预计西非也会出现死亡事件--因为许多来自加勒比海的货轮在前往地中海的途中会在那里停留，然后通过苏伊士运河前往红海。
留尼汪岛上的四种健康海胆。 图片来源：Jean-Pascal Quod
他继续说："事实上，就在过去几周，我们在西非发现了大范围的死亡事件，正如我们所预测的那样，我们已经设法获得了在这些事件中收集到的少量样本，目前我们正在实验室对这些样本进行分析。 如果船只确实是传播源，那么我们就可以考虑采取缓解策略。 这并不简单，船只也不可能完全无菌，但我们可以采取一些措施。 第二种可能性更令人担忧：病原体一直存在，只是气候的变化引发了它的毒性和爆发。 这是一个规模完全不同的挑战，作为海洋生物学家，我们应对这一挑战的手段非常有限。"
在全球努力的同时，布朗斯坦博士最近还与圣经动物园和以色列自然与公园管理局合作，在耶路撒冷的以色列水族馆建立了一个受影响海胆的繁殖中心。 这一繁殖种群将作为恢复受影响种群的保护区，并推动对感染机制和可能治疗方法的研究。
"病原体通过水传播，因此即使是在埃拉特大学间海洋科学研究所和水下观测站的水族箱中为研究目的而饲养的海胆也会受到感染而死亡。 因此，我们与以色列水族馆建立了一个繁殖中心，该水族馆的水族箱与海水完全隔绝。 我们对转入繁殖核的海胆进行基因检测，以确保它们不是疾病携带者，在基因上属于红海种群，从而使我们能够在未来恢复该种群。 同时，我们还利用它们来开发敏感的基因工具，以便从海水样本中进行早期疾病检测--实质上就是为海胆创建'水下 COVID 检测'。"
编译自/ScitechDaily