Предаване на болест на бяла лента в застрашения корал acropora cervicornis -
субекти
абстрактно
Глобалното нарастване на кораловите болести е засегнало сериозно екосистемите на кораловите рифове, но често се знае малко за тези болести, включително как се предават. Например, болестта на бялата лента (WBD) е причинила безпрецедентен спад в покритието на Acropora Live и бързо се разпространява в Карибите по неизвестни начини. Тук тестваме четири предполагаеми типа предаване на WBD върху коралови корали Acropora cervicornis: два животински вектора (Coralliophila сокращение и C. caribaea) и предаването на вода до непокътната и увредена коралова тъкан. Въз основа на експерименти, базирани на аквариум, установяваме, че C. сокращението, но не и C. caribaea, функционира едновременно като вектор и като резервоар за предаване на патогена на WBD. Ние също така показваме прехвърляне на вода към наранени, но не непокътнати коралови тъкани от стагхорн. Комбинацията от предаване както чрез вектори на животни, така и през водния стълб помага да се обясни как WBD се разпространява локално и в Карибите.
Въведение
През последните 30 години на кораловите рифове се наблюдава безпрецедентен спад поради нарастване на болестите по животните по света 1, 2, 3. Понастоящем има повече от 20 описани коралови болести 4, много от които са свързани с повишаване на морската температура и антропогенно развитие 5. Въпреки негативните последици от тези заболявания, често ни липсва важна информация за тяхната етиология и екология 6. Идентифицирани са малко коралови патогени и малко се знае за това как се предават повечето коралови заболявания, което затруднява контрола върху огнищата.
Болестта на бялата лента (WBD) е отличен пример за опустошителна коралова болест, която е слабо разбрана. WBD е специфично за гостоприемника заболяване, което заразява както карибски видове Acropora 7 - корал стагхорн Acropora cervicornis, така и корал от лосов рог A. palmata - и се идентифицира чрез прогресивна лента от умиращи бели тъкани 10. След първото докладване през 1979 г. 10, WBD е довело до унищожаване на до 95% от Карибските акропори, обхващащи 7, 11 и двата вида, класифицирани като Закон за застрашени видове 12 и критично застрашени съгласно Закона за застрашени видове 12 на САЩ в Червения списък IUCN 13. Експериментите за предаване с филтрирани хомогенати за изолиране на бактерии в комбинация с антибиотично лечение показват, че WBD е инфекциозен и причинен от бактерии 14. Докато специфичен патоген на WBD не е изолиран, както бактериите Vibrio, така и Rickettsiales са свързани с болестта 8, 9, 15 .
WBD може да се прехвърля експериментално в висока степен или чрез директен контакт между болни и здрави корали 16, или чрез нанасяне на марля, напоена с болен тъкан, хомогенат върху здрав корал 14. Естествените начини на предаване обаче едва ли са известни. Два възможни метода за предаване на WBD са животински вектори и предаване на водна основа. Караливоядният охлюв Coralliophila сокращение е вектор за „бързата загуба на тъкани“ при A. cervicornis 17. Други коралови заболявания могат да се предават през водния стълб 18 и предаването може да се подобри чрез предишни наранявания 19, 20.
Тук ние изследваме потенциала за предаване на WBD чрез два предполагаеми вектора на охлюви и водния стълб. Първо проверихме дали C. сокращения и C. caribaea (две често срещани кораловидни охлюви, открити в A. cervicornis 21) действат като вектор и/или резервоар за WBD, като излагаме здрави фрагменти от A. cervicornis на охлюви, които здрави, болни или подхранени охлюви не се хранят с корали (т.е. изгладнели). Второ, тествахме потенциала за предаване на WBD във водата, като добавихме болни коралови хомогенати към затворени аквариуми, които съдържаха непокътнати и ранени (т.е. ранени) фрагменти от A. cervicornis.
Резултати
Когато се сравнява предаването между C. сокращение и C. caribaea, хищничеството от C. сокращение причинява значително по-високи нива на предаване на болестта (9 от 19 фрагмента), отколкото хищничеството от C. caribaea, която не предава WBD (точен тест на Фишер, p = 0, 0046; Таблица 1). За разлика от това, предишни лечения за хранене (здрави, болни и гладуващи) не са имали значително влияние върху скоростта на предаване на WBD съгласно C. сокращение (по-точен тест на Фишер, p = 1; Таблица 1).
Не е ясно защо C. сокращението, но не и C. caribaea, може да предава WBD, тъй като и двете са коравоядни животни от A. cervicornis. Неуспехът на C. caribaea да предаде WBD може да се дължи на комбинация от фактори. Coralliophila caribaea консумира по-малко коралова тъкан от C. сокращение (непубликувани данни) и може да не е придобил достатъчно патоген за предаване или да е създал достатъчно голяма лезия върху здрави корали, за да може патогенът да зарази коралите. Алтернативна и вероятно по-интересна възможност е, че C. caribaea е негостоприемна за патогена на WBD.
По отношение на предаването по водата, нашите данни показват, че WBD може да се предава през водния стълб само ако коралът е бил наранен (т.е. наранен). Потенциалът за нараняване и следователно рискът от инфекция изглежда голям, като се имат предвид многото видове увреждания на тъканите, които се срещат в природата, включително конкуренция, механични повреди или кораливори от охлюви, самоубийци, пеперуди, огнени червеи и други таксони. Доказателствата за предаване на WBD на водна основа обясняват как WBD се разпространява в Карибите, тъй като обикновено няма пряк контакт между здрави и болни корали между съседите и съкращението C. 17-ти
Разбирането на начина, по който се предава WBD, дава представа за това как болестта може да бъде управлявана и контролирана. Въпреки че контролът върху пренасянето на водни видове с WBD ще се окаже трудно, лечението на популациите от C. сокращение може да бъде практичен метод за намаляване на честотата на WBD, особено при силно засегнатите популации на Acropora. Необходими са допълнителни изследвания, за да се оцени жизнеспособността на контрола на популацията на C. сокращение като стратегия за управление, да се идентифицира патогенът WBD и да се разбере динамиката на патогена в C. сокращение .
Методи
Здрави и болни (активна WBD) A. cervicornis фрагменти (6 cm дълги) и охлювите C. сокращение и C. caribaea са от Cayo Corales (9 ° 15 '16' 'N, 82 ° 7' 40 '' W) събран. през февруари 2012 г. в Бокас дел Торо, Панама. Организмите са изпратени в Смитсоновия тропически изследователски институт в отделни кофи. Кораловите фрагменти бяха завързани с пластмасова клапа с кабел и аклиматизирани в поточни аквариуми в продължение на три дни преди всеки експеримент.
За да се провери дали C. сокращения и C. caribaea могат да действат като вектори и резервоари за WBD, и двата вида охлюви са били гладувани в продължение на три дни и след това са били хранени на случаен принцип здрава тъкан A. cervicornis (здрава), болна тъкан A. cervicornis WBD) или нищо (гладно) в продължение на три дни. След това охлювите бяха поставени в отделни клетки, всяка от които съдържаше здрав коралов фрагмент. Четири клетки бяха поставени на случаен принцип в девет проточни аквариума от 500 L. Белези от хищничество и прогресия на WBD бяха измерени (дължина х ширина) два пъти дневно в продължение на пет дни. Веднага след като фрагментите показаха признаци на хищничество, охлювите бяха извадени от клетките. Това ни позволи да изолираме хищничеството (т.е. храненето) от прогресията на заболяването.
Следващ експеримент беше проведен, за да се потвърди, че WBD, предаден от C. сокращение, не е отговор на корала на механични повреди. За тази цел първият експеримент беше повторен с три клетки, съдържащи коралов фрагмент и C. абревиатура, и една клетка, съдържаща коралов фрагмент, който беше експериментално отстранен чрез аерография и отстраняване на ≤ 7,5 mm 2 коралова тъкан с въздушна четка и 0,2 & mgr; m морска вода беше филтрирана (Фигура 1г). WBD, произтичащ или от контролиране на хищнически охлюв или контрол на лезиите, се наблюдава както по-горе. За да се потвърди, че WBD, причинен от C. сокращение, се дължи на трансмисивен патоген, фрагменти, хранени от C. сокращение, които са се заразили с WBD, са били присадени върху експериментално наранени здрави корали и наблюдавани.
WBD в A. cervicornis в полето (A) и експериментално прехвърлен в лабораторията (B), хищническа охлюв от Coralliophila сокращение (C) и хищническа охлюв като лезия (D).
За да се тества WBD на водна основа, бяха събрани дванадесет възпроизведени фрагмента от пет генотипа и поставени в шест 500 L аквариуми със затворен кръг, които съдържаха водна циркулационна помпа. Всеки аквариум съдържаше два фрагмента от всеки от петте генотипа; Един фрагмент на генотип е оставен непокътнат, а другият фрагмент е ранен. Шест фрагмента от здрави и шест фрагмента от болен A. cervicornis бяха индивидуално завихрени в 50 ml конични пластмасови епруветки, пълни с 15 ml 0,2. m филтрирана морска вода и 3 мм стъклени мъниста и комбинирани, за да направим нашите отделни болни и здрави инокулати. След това аквариумите бяха произволно инокулирани или с болен, или със здрав хомогенат.
Данните за предаване, сравняващи наличието и отсъствието на WBD във всеки експеримент, бяха анализирани с помощта на точните тестове на Fisher 25.
Забележки
Изпращайки коментар, вие се съгласявате с нашите условия за използване и насоки на общността. Ако откриете нещо обидно или което не отговаря на нашите условия или насоки, моля, маркирайте го като неподходящо.