obiecte

abstract

Creșterea globală a incidenței bolilor de corali a afectat grav ecosistemele recifelor de corali, dar aceste boli sunt adesea necunoscute, inclusiv modul în care sunt transmise. De exemplu, boala globulelor albe (WBD) a provocat o scădere incomparabilă a acoperirii vii a Acropora, care se răspândește rapid în Caraibe în moduri necunoscute. Aici, testăm patru moduri supuse de transmitere WBD către Acropora cervicornis coral staghorn: doi vectori de animale (Coralliophila abbreviata și C. caribaea) și transmisie pe bază de apă către țesuturile corale intacte și rănite. Folosind experimente pe bază de acvariu, determinăm că C. abreviatura, dar nu C. caribaea, acționează atât ca vector, cât și ca rezervor pentru transmiterea agentului patogen WBD. De asemenea, demonstrăm transportul pe apă către țesuturile coralilor răniți, dar nu intacti. Combinația dintre vectorul animal și transmisia coloanei de apă ajută la explicarea modului în care WBD se răspândește local și peste Caraibe.

Recifele de corali au înregistrat un declin fără precedent din cauza creșterii la nivel mondial a bolilor epizootice în ultimii 30 de ani 1, 2, 3. În prezent, există peste 20 de boli ale coralilor descrise 4, dintre care multe sunt legate de creșterea temperaturii oceanului și de dezvoltarea antropogenă 5. În ciuda impactului negativ al acestor boli, lipsesc adesea informații cheie despre etiologia și ecologia lor 6. Puțini agenți patogeni de corali au fost identificați și se știe puțin despre modul în care se transmit cele mai multe boli de corali, iar eforturile de combatere a epidemiilor sunt dificile.

Boala benzii albe (WBD) este un exemplu excelent de boală devastatoare a coralului care este înțeleasă greșit. WBD este o boală specifică gazdei care infectează speciile din Caraibe Acropora 7 - staghorn de coral Acropora cervicornis și coaja de corali Elkhorn A. palmata - și este identificată printr-o bandă progresivă de țesut alb pe moarte 10. De la prima sa lansare în 1979 10, WBD a distrus până la 95% din acoperirea Acropora din Caraibe 7, 11 și a dus la o listă a ambelor specii care au fost puse în pericol în temeiul Legii privind speciile pe cale de dispariție a SUA 12 și care au fost critic puse în pericol. . Lista roșie a IUCN 13. Experimentele de transmisie folosind omogenate filtrate pentru a izola bacteriile în combinație cu tratamentul cu antibiotice arată că WBD este infecțioasă și cauzată de bacterii 14. În timp ce agentul patogen specific WBD nu a fost izolat, Vibrio și Rickettsiales au fost ambii asociați cu boala 8, 9, 15 .

WBD este extrem de experimental, fie prin contactul direct între mărgele bolnave și sănătoase 16, fie prin aplicarea unui tifon înmuiat în țesutul omogen omogenat pe coralul sănătos 14. Cu toate acestea, modurile naturale de transmisie sunt slab înțelese. Cele două metode avute în vedere de transmitere WBD sunt vectorii de animale și transportul pe apă. Melcul coralivor Coralliophila abbreviata este un vector pentru „pierderea rapidă a țesuturilor” la A. cervicornis 17. Alte boli ale coralului pot fi transmise de coloana de apă 18 și transmiterea poate fi crescută prin deteriorarea anterioară 19, 20 .

Investigăm potențialul de transmitere WBD prin doi supuși vectori melci și o coloană de apă. Am testat mai întâi dacă C. abbreviata și C. caribaea (doi melci coralivori comuni găsiți pe A. cervicornis 21) funcționează ca vector și/sau rezervor pentru WBD prin expunerea unor fragmente sănătoase de A. cervicornis la melci hrăniți sănătoși, bolnavi sau fără corali. (adică de foame).). În al doilea rând, am testat potențialul de transmitere a WBD în apă prin adăugarea omogenatului coral bolnav într-un acvariu cu buclă închisă care conține fragmente intacte și rănite (adică deteriorate) de A. cervicornis .

Rezultatul

Atunci când se compară transmiterea între C. abbreviata și C. caribaea, prădarea cauzată de C. abbreviata a cauzat rate semnificativ mai mari de transmitere a bolii (9 din 19 fragmente) decât prădarea de C. caribaea, care nu a reușit să transmită WBD (testul exact al lui Fisher, p = 0,0046)., Tabelul 1). În contrast, tratamentele anterioare de hrănire (sănătoase, bolnave și înfometate) nu au avut un efect semnificativ asupra ratelor de transmitere a C.BB abreviată (testul exact Fisher, p = 1; Tabelul 1).

Tabel în dimensiune completă

Nu este clar de ce C. abbreviata, dar nu C. caribaea, poate transmite WBD, având în vedere că ambele sunt A. cervicornis corallivores. Incapacitatea C. caribaea de a transmite WBD s-ar putea datora unei combinații de factori. Coralliophila caribaea a consumat mai puțin țesut de corali decât C. abreviatura (date nepublicate) și, prin urmare, este posibil să nu aibă suficienți agenți patogeni pentru a transmite sau produce o leziune suficient de mare pe corali sănătoși pentru ca agentul patogen să infecteze coralii. O posibilitate alternativă și potențial mai interesantă este ca C. caribaea să fie inofensivă pentru agentul patogen WBD.

În ceea ce privește transferul de apă, datele noastre sugerează că WBD este transferabil prin coloana de apă numai dacă coralul a fost rănit (adică deteriorat). Potențialul de rănire și, prin urmare, de infecție, pare să fie ridicat datorită numeroaselor moduri în care leziunea tisulară poate apărea în natură, inclusiv concurența, deteriorarea mecanică sau coralivarea melcilor, damishish, fluturi, viermi de foc și alți taxoni. Dovezile transferului de apă WBD ajută la explicarea modului în care WBD se răspândește în Caraibe, deoarece există un contact direct între corali sănătoși și bolnavi între vecini și C. abbreviata, în general, nu parcurge distanțe mari 17 .

Înțelegerea naturii transmiterii WBD oferă o imagine de ansamblu asupra modului în care boala ar putea fi gestionată și controlată. În timp ce controlul transmiterii WBD în apă se dovedește dificil, tratamentul populațiilor de C. abbreviata poate fi o metodă practică de reducere a incidenței WBD, în special la populațiile Acropora grav afectate. Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a evalua viabilitatea controlului populației C. abreviatura ca strategie de management, pentru a identifica agentul patogen WBD și pentru a înțelege dinamica agenților patogeni din C. abreviatura.

metode

Fragmente sănătoase și bolnave (WBD activă) de A. cervicornis (lungime 6 cm) și melci de C. abbreviata și C. caribaea au fost colectate de la Cayo Corales (9 ° 15 ′ 16 ″ N, 82 ° 7 ′ 40 ″ W) în Bocas del Toro, Panama în februarie 2012. Organismele au fost transportate la Smithsonian Tropical Research Institute în științe separate. Fragmentele de corali au fost atașate la o rețea de plastic și aclimatizate în acvarii cu flux cu trei zile înainte de fiecare experiment.

Pentru a testa dacă C. abbreviata și C. caribaea sunt capabile să acționeze ca vector și rezervor pentru WBD, ambele specii de melci au fost postite timp de trei zile și apoi au fost hrănite aleatoriu cu țesut sănătos A. cervicornis (sănătos), cu boala A. cervicornis (WBD) sau nimic (Flămând) timp de trei zile. Melcii au fost apoi așezați în cuști individuale, fiecare conținând un fragment de corali sănătos. Cele patru cuști au fost plasate aleatoriu în nouă acvarii cu flux de 500 L. Cicatricile de pradă și progresia WBD (lungime x lățime) au fost măsurate de două ori pe zi timp de cinci zile. Odată ce fragmentele au prezentat semne de prădare, melcii au fost scoși din cuști. Acest lucru ne-a permis să izolăm prădarea (adică hrănirea) de progresia bolii.

Următorul experiment a fost efectuat pentru a confirma că WBD transmis de C. abreviatura nu a fost o reacție a coralului la deteriorarea mecanică. În acest scop, primul experiment a fost repetat cu trei cuști care conțin un fragment de corali și o C. abreviatura și o cușcă care conține un fragment de corali, care a fost deteriorat experimental prin îndepărtarea a ~ 7,5 mm2 de țesut de corali cu aerograf și filtrat de 0,2 μm. apă de mare (Figura 1d). WBD, care este rezultatul fie al tratamentului melcului prădător, fie al controlului leziunilor, este monitorizat așa cum este descris mai sus. Pentru a confirma că WBD indusă de C. abreviatura a fost cauzată de un agent patogen transmisibil, fragmentele care au fost hrănite cu C. abreviatura și retrase de WBD au fost inoculate în corali sănătoși deteriorați experimental și monitorizați.

transmiterea

WBD pe A. cervicornis în câmp (A) și transmis experimental în laborator (B), prădători de melci Coralliophila abbreviata (C) și o leziune care imită predarea melcului (D).

Imagine la dimensiune completă

Pentru a testa transmisia WBD în apă, au fost colectate douăsprezece fragmente replicate de cinci genotipuri și plasate în șase acvarii închise de 500 L conținând o pompă de circulație a apei. Fiecare acvariu conținea două fragmente din fiecare dintre cele cinci genotipuri; un fragment pe genotip a rămas intact, iar celălalt fragment a fost deteriorat. Șase fragmente de sănătos și șase fragmente de A. cervicornis bolnav au fost vortexate individual în tuburi conice de plastic de 50 ml, umplute cu 15 ml de apă de mare filtrată de 0,2 μm și margele de sticlă de 3 mm și combinate pentru a forma inoculatele noastre bolnave și sănătoase. Acvariile au fost apoi inoculate aleatoriu cu omogenate bolnave sau sănătoase.

Datele de transmisie care compară prezența și absența WBD în fiecare experiment au fost analizate folosind testele exacte ale lui Fisher 25 .

Comentarii

Prin trimiterea unui comentariu, sunteți de acord să respectați Termenii și condițiile și Regulile comunității. Dacă considerați că acesta este un act ofensator care nu este conform cu termenii sau liniile directoare, vă rugăm să îl marcați ca fiind inadecvat.