2013年,数百万海星的生命神秘消失。曾经强壮的四肢,探寻着食物的手臂,现在都枯萎了,从身体的其他部分上撕下来,融化成一团恶心的粘液。
“到处都是武器,”生态学家德鲁·哈维尔告诉 大西洋报去年的埃德·勇(Ed Yong)。 “它看起来像一个爆炸区。”
这些动物的残骸通常能够再生自己的四肢,它们的残骸散落在整个北美西海岸,在其中一处地方。有记录以来最大规模的野生动物死亡事件。超过 20 种海星正在灭绝。
在某些地区,向日葵星(向日葵密足)人口平均减少约几周内即可完成 90%,这种损失使得这个曾经常见且丰富的物种在短短几年内就从其大部分分布范围内消失。
导致海星消瘦(SSW)的罪魁祸首甚至是圈养的海星,几天内杀死个别动物。
腿的赭石斑鱼因海星消耗综合症而崩溃。 (伊丽莎白·塞尔尼-奇普曼/俄勒冈州立大学/CC BY-SA 2.0)
这导致科学家怀疑某种病原体,像病毒一样或细菌,正在感染这些令人惊叹的海洋生物。然而,随后的研究证明了这一点病毒嫌疑人。
同时,全球各地有更多海星死亡,包括半个地球之外的澳大利亚菲利普港湾。
现在,旧金山州立大学海洋生物学家西特拉利·阿基诺和同事终于解开了这个谜团,表明正在发生更复杂的事情。
通过比较健康海星和患有消耗性疾病的海星体内的细菌类型,研究人员发现,在低氧环境中繁衍生息的细菌在患病海星体内也大量存在。富养生物- 喜欢高营养环境的细菌。
实验室的实验证实,水中的氧气耗尽会导致 75% 的海星出现组织融化病变。向水中添加过量的营养物质或浮游植物也会导致海星的健康状况下降。
研究人员重新分析 2013 年事件的组织样本,发现了过量的氮——这是这些动物窒息而死的迹象。
“海星通过称为丘疹或皮肤鳃的小结构将氧气扩散到其外表面,”解释了康奈尔大学海洋微生物学家伊恩·休森。 “如果丘疹周围没有足够的氧气,海星就无法呼吸。”
这些微生物并不直接引起疾病,而是在有机物含量增加引发微生物繁殖时窃取海星的氧气供应。结果,海星实际上淹没在自己的环境中。然后,它们腐烂的身体进一步增加了微生物的营养,形成了海星死亡的可怕反馈循环。
阿基诺和团队指出,大多数SSW事件发生在秋末或夏季,此时通过光合作用增加水中营养物质水平的浮游植物更加丰富。
较温暖的气温是浮游植物大量繁殖的已知驱动因素澳大利亚海星消耗事件发生在有记录以来最长、最强烈的热浪之后。其他地方也发生过海星消耗事件海水温度也随之升高。
“仅凭物理原理,温暖的水域不可能含有那么多的氧气(与较冷的水相比),”休森告诉艾琳·加西亚·德·耶稣科学新闻。
对于我们在这个变暖的星球上的未来来说,这一切都不是好兆头。
佛蒙特大学生物学家 Melissa Pespeni 没有参与这项研究,告诉 科学新闻这种生物和环境因素的复杂纠缠是“[疾病]传播的一种新想法”。
这些海洋中珍贵之星的消失所造成的毁灭性影响已经在整个生态系统中回响。向日葵星是一种贪婪的掠食者,拥有多达 24 条臂,臂展长达 1 米(3.3 英尺),在海底摸索着捕食海胆、蜗牛和其他无脊椎动物。
如果没有向日葵和其他海星来控制海胆,这些食草动物就会在巨大的海带森林中吃掉自己的食物。到2016年,海胆已经海带数量减少 80%在某些地区,这些曾经繁荣的水下森林遭到毁灭性破坏。
“这是营养级联的一个非常明显的例子,这是由食物链末端的变化引发的生态多米诺骨牌效应,”说西蒙弗雷泽大学海洋生态学家伊莎贝尔·科特去年调查了环境后果。
“这清楚地提醒我们,一切事物都是相互关联的。”
这项研究发表于微生物学前沿y。