Fehér sávos betegség terjedése a fenyegetett korall acropora cervicornisban -
alanyok
absztrakt
A korallbetegségek globális növekedése súlyosan érintette a korallzátonyok ökoszisztémáit, de ezekről a betegségekről, köztük az átterjedésükről gyakran keveset tudunk. Például a White Band Disease (WBD) az Acropora Live közvetítésének soha nem látott csökkenését okozta, és ismeretlen módon gyorsan terjed a Karib-térségben. Itt teszteljük a feltételezett WBD-átvitel típusát a staghorn korallon, az Acropora cervicornison: két állatvektort (Coralliophila shortiata és C. caribaea), valamint a víz átjutását az ép és sérült korallszövetbe. Akvárium alapú fertőzési kísérletek alapján azt tapasztaltuk, hogy a C. shortiata, de a C. caribaea nem, mind a vektor, mind pedig a WBD kórokozó átvitelének tartályaként működik. Megmutatjuk a vízátadást a sérült, de nem ép staghorn korallszövetekben is. Az állati vektorokon és a vízoszlopon keresztül történő átvitel kombinációja segít megmagyarázni, hogyan oszlik el a WBD lokálisan és a Karib-térségben.
bevezetés
A korallzátonyok példátlan csökkenést tapasztaltak az elmúlt 30 évben az állatbetegségek világszerte tapasztalható növekedése miatt 1, 2, 3. Ma már több mint 20 korallbetegség szerepel 4, amelyek közül sok a tenger hőmérsékletének emelkedésével és az antropogén fejlődéssel függ össze 5. E betegségek negatív hatásai ellenére gyakran hiányoznak fontos információk etiológiájukról és ökológiájukról 6. Kevés korall kórokozót azonosítottak, és keveset tudunk arról, hogyan terjed a legtöbb korallbetegség, ami megnehezíti a járvány kitörését.
A fehér sávos betegség (WBD) kiváló példája egy pusztító korallbetegségnek, amelyet rosszul értenek. A WBD egy gazda-specifikus betegség, amely mindkét karibi Acropora 7 fajt - staghorn coral Acropora cervicornis és jávorszarv korall A. palmata - megfertőzi, és a haldokló fehér szövet progresszív sávja azonosítja 10. Az 1979-es első jelentéstétel óta 10 a WBD a karibi Acropora 7, 11 borításának akár 95% -át is megsemmisítette, és mindkét faj a veszélyeztetett fajokról szóló törvény 12. kategóriájába került besorolásra, és a Vörös Lista alapján kritikusan veszélyeztetett. az IUCN 13. A baktériumok izolálására szolgáló, szűrt homogenizátumokkal végzett transzmissziós kísérletek antibiotikum kezeléssel kombinálva azt mutatják, hogy a WBD fertőző és baktériumok által okozott Míg egy specifikus WBD kórokozót nem izoláltak, mind a Vibrio, mind a Rickettsiales baktériumokat összefüggésbe hozták a betegséggel 8, 9, 15 .
A WBD kísérleti úton nagy mértékben átvihető, akár a beteg és az egészséges korallok 16 közvetlen érintkezésén keresztül, akár a beteg szöveti homogenátumban áztatott géz felhasználásával egy egészséges 14 korallra. A természetes átvitel módjai azonban alig ismertek. A WBD terjedésének két lehetséges módja az állati vektorok és a vizes alapú átvitel. A korallivoros csiga, a Coralliophila shortiata az A. cervicornis 17 „gyors szövetvesztésének” vektora. Más korallbetegségek átterjedhetnek a 18 vízoszlopon, és az átvitelt javíthatják a korábbi 19, 20 sérülések.
Itt megvizsgáljuk a WBD terjedésének lehetőségét két feltételezett csiga vektoron és a vízoszlopon keresztül. Először azt teszteltük, hogy a C. shortiata és a C. caribaea (az A. cervicornis 21-ben talált két közös élőlényes csiga) a WBD vektoraként és/vagy tartályaként működik-e azáltal, hogy az A. cervicornis egészséges fragmenseit csigáknak teszik ki az egészséges, beteg vagy táplált csigák nem táplálkoznak korallokkal (vagyis éheznek). Másodszor, teszteltük a WBD vízen történő átterjedésének lehetőségét úgy, hogy beteg korallhomogenátumokat adtunk zárt akváriumokhoz, amelyek ép és sérült (azaz sérült) A. cervicornis-fragmenseket tartalmaztak.
Eredmények
A C. shortiata és a C. caribaea közötti átvitel összehasonlításakor a C. shortiata által végzett ragadozás szignifikánsan magasabb betegségátviteli sebességet okozott (19 fragmensből 9), mint a C. caribaea ragadozása, amely nem továbbította a WBD-t (Fisher pontos tesztje, p = 0, 0046; 1. táblázat). Ezzel szemben a korábbi táplálékkezelések (egészséges, beteg és éhezett) nem gyakoroltak szignifikáns hatást a WBD átviteli sebességére a C. shortiata szerint (pontosabban Fisher-teszt, p = 1; 1. táblázat).
Nem világos, hogy a C. shortiata miért, de a C. caribaea nem tudja továbbítani a WBD-t, mivel mindkettő az A. cervicornis korallivorái. C. caribaea sikertelensége a WBD továbbításában számos tényező kombinációjának tudható be. A Coralliophila caribaea kevesebb korallszövetet fogyasztott, mint a C. shortiata (nem publikált adatok), és előfordulhat, hogy nem szerzett elegendő kórokozót az átvitelhez, vagy elég nagy elváltozást okozott az egészséges korallokon ahhoz, hogy a kórokozó megfertőzhesse a korallot. Alternatív és esetleg érdekesebb lehetőség, hogy a C. caribaea nem vendégszerető a WBD kórokozóval szemben.
A vízen történő átvitel tekintetében adataink arra utalnak, hogy a WBD csak akkor szállítható át a vízoszlopon, ha a korall megsérült (azaz megsérült). A sérülés lehetősége és ezáltal a fertőzés kockázata magasnak tűnik a természetben előforduló számos szövetkárosodás miatt, beleértve a versenyt, a mechanikai sérüléseket vagy a csigák, damselfish, pillangóhalak, tűzférgek és más taxonok okozta következményeket. A vízalapú WBD-átvitel bizonyítékai magyarázzák, hogy a WBD terjed a Karib-tengeren, mivel a szomszédok és a C. shortiata között általában nincs közvetlen kapcsolat az egészséges és a beteg korallok között. 17-én
A WBD terjedésének megértése betekintést nyújt a betegség kezelésébe és ellenőrzésébe. Míg a vízen keresztüli WBD-átvitel nehéznek bizonyul, a C. shortiata populációk kezelése praktikus módszer lehet a WBD előfordulásának csökkentésére, különösen a súlyosan érintett Acropora populációkban. További kutatásokra van szükség a C. shortiata populáció-szabályozás életképességének felméréséhez, mint kezelési stratégia, a WBD kórokozó azonosításához és a C. lyhiata kórokozók dinamikájának megértéséhez. .
Mód
Egészséges és beteg (aktív WBD) A. cervicornis töredékek (6 cm hosszúak), valamint a C. shortiata és C. caribaea csigák Cayo Corales-ből származnak (É 9 ° 15 '16' ', 82 ° 7' 40 'W) összegyűjtött. 2012 februárjában Bocas del Toróban, Panamában. A szervezeteket külön vödrökben szállították a Smithsonian Trópusi Kutatóintézetbe. A koralltöredékeket kábellel műanyag fedélhez kötötték, és minden kísérlet előtt három napig átfolyó akváriumokban akklimatizálták.
Annak tesztelésére, hogy a C. shortiata és a C. caribaea képesek-e a WBD vektoraként és tározóiként működni, mindkét csigafajt három napig éheztettük, majd véletlenszerűen tápláltuk egészséges A. cervicornis szövetet (egészséges), beteg A. cervicornis szövetet ( WBD) vagy semmi (éhezés) három napig. Ezután a csigákat egyedi ketrecekbe helyezték, amelyek mindegyikében egy egészséges koralltöredék volt. Négy ketrecet véletlenszerűen helyeztek el kilenc 500 literes átfolyású akváriumban. Predációs hegeket és WBD progressziót mértünk (hossz x szélesség) naponta kétszer, öt napig. Amint a töredékek ragadozás jeleit mutatták, a csigákat eltávolították a ketrecekből. Ez lehetővé tette számunkra, hogy elkülönítsük a ragadozást (vagyis az etetést) a betegség progressziójától.
Egy későbbi kísérletet hajtottak végre annak megerősítésére, hogy a C. shortiata által továbbított WBD nem a korall reakciója a mechanikai károsodásokra. Ebből a célból megismételték az első kísérletet három koralltöredéket és egy C. shortiata-t tartalmazó ketrecgel, valamint egy koralltöredéket tartalmazó ketreczel, amelyet kísérletileg eltávolítottak légmosással és ≤ 7,5 mm2 korallszövet eltávolításával légkefével és 0,2 & mgr; m tengervizet leszűrtük (1d. ábra). A meztelen ragadozás vagy az elváltozás kontrolljaiból származó WBD-t a fentiek szerint követtük. Annak megerősítésére, hogy a C. shortiata által okozott WBD-t egy fertőző kórokozó okozta, a C. shortiata által táplált, WBD-vel fertőzött fragmenseket oltották be kísérletileg sérült egészséges korallokra és követték nyomon.
WBD A. cervicornis-ban a terepen (A) és kísérleti úton átvitt a laboratóriumba (B), a csiga ragadozása Coralliophila shortiata-val (C) és egy csiga-ragadozás, mint egy elváltozás (D).
A vízalapú WBD-átvitel teszteléséhez öt genotípusból tizenkét replikált fragmentumot gyűjtöttünk össze, és hat 500 literes zártkörű akváriumba helyeztünk, amelyek tartalmaztak vízforgató szivattyút. Minden akvárium az öt genotípus mindegyikének két töredékét tartalmazta; Genotípusonként egy töredék sértetlen maradt, a másik töredék pedig megsérült. Hat egészséges és hat töredékes A. cervicornis töredéket külön-külön vortexeltünk 50 ml-es kúpos műanyag csövekben, 15 ml 0,2-vel töltve. m szűrt tengervizet és 3 mm-es üveggyöngyöket kombinálva különálló beteg és egészséges oltásainkat készítjük. Ezután az akváriumokat véletlenszerűen oltották be beteg vagy egészséges homogenátummal.
Az egyes kísérletek WBD jelenlétét és hiányát összehasonlító átviteli adatokat Fisher pontos tesztjeivel 25 elemeztük.
Megjegyzések
Megjegyzés benyújtásával elfogadja a felhasználási feltételeket és a közösségi irányelveket. Ha valami visszaélést tapasztal, vagy nem felel meg feltételeinknek vagy irányelveinknek, kérjük, jelölje meg nem megfelelőnek.