潜水员在一月份在美国维尔京群岛的圣托马斯(St. Thomas)附近监测珊瑚礁,注意到令人震惊的事情:大白病变正在吞噬数百种石质珊瑚的五颜六色的组织。第二天,一些珊瑚死了 - 只有他们的鲜明的白色骨架。其他人最多陷入了两个星期。在四个月内,超过一半的礁石遭受了同样的灭亡。
杀死珊瑚的是远非清晰,但主要嫌疑人是石质珊瑚组织损失疾病,有时是由其缩写SCTLD或昵称为“ Skittle-D”所指的。这种感染是在2014年在佛罗里达州发现的,是某些科学家认为的原因最致命的珊瑚疾病暴发之一有记录。
科学家估计,在加勒比海地区,该疾病现在正在肆虐该地区65个礁石建造物种中的三分之一。然而,研究人员甚至不确定该疾病是病毒,细菌还是其他微生物混合物。珊瑚生态学家玛丽莲·布兰特(Marilyn Brandt)说,无论原因如何,“它正在歼灭整个物种”,他正在领导一支科学团队,试图从多个研究角度解决爆发。
维尔京群岛大学的布兰特说,过去的其他珊瑚疾病的爆发使珊瑚覆盖量多达50%。但是,这种新疾病在那一半的时间内造成了相同数量的损害 - 比该地区的任何过去暴发都更快地散布和杀死更多的珊瑚。
布兰特说:“它沿着礁石行进,很少将珊瑚抛在后面。” “我们很害怕。”
融化
石质珊瑚组织损失疾病可以在几天或几周内杀死珊瑚。在这里,病变在六周内在珊瑚组织上吞噬。


疾病热点
珊瑚礁占地不到海底的2%。但是它们在生态系统中起着至关重要的作用,维持了估计的四分之一海洋物种。有时误认为岩石或植物,珊瑚实际上是珊瑚息肉的集体,小小的无脊椎动物,就像其他动物一样生病。珊瑚有时会屈服于致命的瘟疫。其他时候,它们会摆脱类似于普通感冒的温和疾病。
自从1970年代在加勒比海地区记录了第一种珊瑚病以来,研究人员已经确定了世界上更多的珊瑚疾病,而加勒比海现在被认为是珊瑚病热点。但是科学家对这些疾病及其工作方式知之甚少。布兰特说,许多海洋微生物在培养皿和试管中的生长不佳,因此研究珊瑚疾病是艰难的。
甚至赋予疾病的名称也很模糊,仅基于感染的视觉提示,例如黄色波段疾病,深色斑点综合征和白瘟疫。而且看起来很多相似,这无济于事。石质珊瑚组织损失疾病最初是在进入其他石质珊瑚之前先攻击脑珊瑚的,最初被误认为是白瘟疫。
执行珊瑚礁分类
在佛罗里达州东南部,疫情持续了五年。那时,这种疾病影响了包括佛罗里达钥匙在内的几乎所有580公里的珊瑚礁,包括佛罗里达州劳德代尔堡Nova东南大学的海洋生物学家Karen Neely说。几个月后,珊瑚疾病暴发通常会燃烧。
命中列表
石质珊瑚组织损失疾病于2014年出现在佛罗里达州,此后遍布加勒比海地区。该疾病的病例已在墨西哥,牙买加,圣马丁,多米尼加共和国和美国维尔京群岛的圣托马斯附近证实(红色)。可疑案例以橙色显示。
制图石质珊瑚组织损失疾病的病例


资料来源:PR Kramer,L。Roth和J. Lang/Agrra 2019(数据来源:Agrra)
尼利(Neely)和其他人试图通过将数百个健康的殖民地移至坦克,可以在其中研究,繁殖和保护佛罗里达州的爆发,以避免佛罗里达礁石建造的珊瑚。同时,潜水员slate病的珊瑚在礁石留在礁石上,并带有消毒剂和阿莫西林糊,似乎可以治愈病变。 Neely估计,自1月以来,佛罗里达研究人员已经治疗了近1200个殖民地。
Neely说,使用抗生素,“我们看到了约85%的成功。”但是这种药物不会阻止新病变弹出。她说:“重点之一是开发殖民水平的治疗方法。”在此之前,这种糊状是“我们可以希望的最好的”。
布兰特说,抗生素的有效性表明该疾病可能是细菌性的。但是该疾病可能具有病毒的起源,在这种情况下,糊状物将治疗症状,而不是原因。

由于圣托马斯爆发才刚刚开始,勃兰特的团队正在尝试采取不同的方法来阻止这种疾病:去除病态的珊瑚并抛弃健康的珊瑚。她说,这应该减少水的病原体负荷,从理论上讲,这使疾病更加难以传播。但是,要清楚这种定位策略的结果将需要大约六个月的时间。
狩猎珊瑚杀手
为了找出可能导致这种疾病的原因,布兰特团队的成员正在研究珊瑚的微生物组,这是生活在珊瑚及其周围的许多微生物。建立犯罪嫌疑人名单需要首先整理出通常属于健康珊瑚的东西,而不是什么。
在马萨诸塞州的伍兹洞海洋学机构,海洋生态学家艾米·艾西(Amy Accorlill)和同事正在仔细检查生病的珊瑚的微生物,以及在圣托马斯(St. Thomas)礁周围循环的沉积物和水。 Applill说,将数据与佛罗里达珊瑚的数据进行比较可能会发现两次爆发之间的相似之处,这可以帮助缩小罪魁祸首的清单。
该团队还将其显微镜集中在大脑和恒星珊瑚样品上,因为病变突然出现。珊瑚最初来自圣托马斯的健康礁石,在一个实验中捕获了该疾病,其中将它们放在水族馆中的Flat Cay受感染的珊瑚附近。批准说:“我们可能会看看'早期'疾病的外观。”
不过,她没想到会找到一种奇异的病原体。她说:“许多科学家正在朝着这可能是导致疾病的微生物的财团迈进的想法。在不同的珊瑚物种和不同环境中,该财团看起来可能不同。但是,疾病可能会引发微生物多样性的类似转变,因此这些模式值得关注。
关于石质珊瑚组织损失疾病的新线索来自佛罗里达州佛罗里达大学佛罗里达大学盖恩斯维尔大学的朱莉·迈耶(Julie Meyer)领导的研究小组。该小组发现,患病的珊瑚的微生物组比健康的珊瑚更容易变化和变得更加多样化。这些微生物的遗传分析珊瑚中丰富的五种细菌研究人员报告说,感染了这种疾病,5月3日在Biorxiv.org上。至少一种类型在腐烂的组织伴随的低氧条件下蓬勃发展,并且都与世界各地的其他珊瑚疾病暴发有关。
但是,需要更多的工作来确定所鉴定的微生物是否导致疾病,或者只是利用机会填充弱化的珊瑚。
分析受害者
虽然一些研究人员追捕病原体嫌疑人,但珊瑚免疫学家劳拉·迈德拉兹(Laura Mydlarz)和其他人正在研究细胞水平生病的珊瑚发生的事情。勃兰特团队的成员Mydlarz说:“我更愿意在主机方面。”
Mydlarz的实验室在德克萨斯大学阿灵顿分校的实验室表明,某些易感珊瑚物种的免疫系统被困在细胞死亡模式或凋亡中,当时被诱骗到认为致病细菌正在入侵。这些珊瑚从他们的组织上脱离。然而,更耐病的物种具有免疫系统进入细胞回收模式并抗击感染,她的团队报告了皇家学会b会议录2017年。
Mydlarz怀疑在容易受到石质珊瑚组织损失疾病的珊瑚中可能会发生类似的事情。那是因为她的研究中有利于细胞死亡模式的物种受到暴发最严重的打击。

水变暖
随着气候变化温暖海水,这场了解更多有关石质珊瑚组织损失疾病和其他感染的竞赛变得越来越紧迫。全球变暖就像是珊瑚疾病的一两次打孔:热应激和漂白可能会削弱珊瑚防御,同时变暖的水将病原体变成过驱动。污染,过度捕捞和其他环境因素也会强调珊瑚,从而使病原体AN。
“布兰特说,珊瑚礁根本无法休息。我觉得我们正在玩whack-a-mole,”一个又一个又一个挑战。
根据1月份发表的一项分析,海洋现在比2014年政府间气候变化小组在2014年报告中预测的要快40%。科学。随着海洋吸收,预计趋势将继续大约93%的大气热被温室气体捕获。
随着海洋温度的升高,珊瑚病可能会与珊瑚下降的主要驱动力相抗衡。疾病暴发预计将成为更频繁,更严重,研究人员在2015年报道自然气候变化。
圣托马斯(St. Thomas)的扁平礁礁被认为是弹性的,他从2005年的一次重大漂白事件中反弹,并于2017年背靠背飓风。布兰特说,接下来是柱子珊瑚。石质珊瑚组织损失疾病“似乎能够改变我们所知道的珊瑚礁的面孔。”
疾病正在移动
研究人员正试图跟上疾病在哪里以及如何扩散。巴吞鲁日路易斯安那州立大学的珊瑚礁生态学家丹·霍尔斯坦(Dan Holstein)说,病原体可能已经从佛罗里达到圣托马斯。还报道了墨西哥东海岸,牙买加,圣马顿和多米尼加共和国的礁石上的石质珊瑚组织损失疾病。
荷斯坦正在使用海洋电流数据和其他因素来预测疾病可能出现的地方。早期的结果表明,美国加勒比海地区另一个波多黎各应该担心。泰勒·史密斯(Tyler Smith)说,五月的潜水员证实,爆发正朝着波多黎各岛的维克斯岛(Vieques)驶向,恒星珊瑚约17公里,已经有40米深处的白色病变塞满了40米深的珊瑚。
史密斯说,这一发现令人沮丧。科学家知道,浅水中的恒星珊瑚容易患这种疾病,但希望生活在更深的水域可能会幸免((SN在线:7/19/18)。他将由数亿个密集的殖民地组成的深礁比作粉末小桶。史密斯说,随着较深的恒星珊瑚也屈服,“ [疾病]的传播可能很快就会迅速拾取,甚至比现在还要多。”
布兰特及其同事们继续监视美国维尔京群岛的礁石。 6月,他们在圣克鲁瓦附近的水域发现了一丝希望。尽管有些珊瑚确实有较少的白瘟疫,但在岛上进行的270个地点都没有显示出这种疾病的迹象。 “这是一个恐慌的时刻,”布兰特说。 “每个人都处于高度戒备状态。”