Transmiterea bolii benzii albe în acropora cervicornis coral amenințată -
subiecte
abstract
Creșterea globală a bolilor de corali a afectat grav ecosistemele recifelor de corali, dar adesea se știe puțin despre aceste boli, inclusiv despre modul în care sunt transmise. De exemplu, boala cu banda albă (WBD) a provocat o scădere fără precedent a acoperirii Acropora Live și se răspândește rapid în moduri necunoscute în Caraibe. Aici testăm patru tipuri supuse de transmisie WBD pe coralul staghorn Acropora cervicornis: doi vectori de animale (Coralliophila abbreviata și C. caribaea) și transmiterea apei către țesutul coral intact și rănit. Pe baza experimentelor de infecție pe bază de acvariu, constatăm că C. abbreviata, dar nu C. caribaea, funcționează atât ca vector, cât și ca rezervor pentru transmiterea agentului patogen WBD. Arătăm, de asemenea, transferul de apă către țesuturile corale staghorn rănite, dar nu intacte. Combinația de transmitere atât prin vectori de animale, cât și prin coloana de apă ajută la explicarea modului în care WBD este distribuit local și în Caraibe.
introducere
Recifele de corali au înregistrat o scădere fără precedent în ultimii 30 de ani, din cauza creșterii bolilor animalelor la nivel mondial 1, 2, 3. Există acum peste 20 de boli ale coralilor descrise 4, dintre care multe sunt legate de creșterea temperaturii mării și dezvoltarea antropogenă 5. În ciuda efectelor negative ale acestor boli, adesea ne lipsesc informații importante 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, ceea ce face dificilă controlul focarelor.
Boala cu bandă albă (WBD) este un prim exemplu de boală devastatoare a coralului, care este puțin înțeleasă. WBD este o boală specifică gazdei care infectează atât speciile 7 din Caraibe Acropora - coralul staghorn Acropora cervicornis, cât și coranul cornului de elan A. palmata - și este identificată printr-o bandă progresivă de țesut alb pe moarte 10. De la prima raportare din 1979 10, WBD a avut ca rezultat distrugerea a până la 95% din acoperișul Acropora din Caraibe 7, 11 și ambele specii clasificate ca Legea privind speciile pe cale de dispariție 12 și pe cale de dispariție în conformitate cu Legea 12 privind speciile pe cale de dispariție din SUA pe Lista Roșie IUCN 13. Experimentele de transmisie cu omogenizate filtrate pentru izolarea bacteriilor în combinație cu tratamente cu antibiotice arată că WBD este infecțioasă și cauzată de bacterii 14. În timp ce un agent patogen specific WBD nu a fost izolat, atât bacteriile Vibrio, cât și Rickettsiales au fost legate de boală 8, 9, 15 .
WBD este transferabil experimental într-un grad înalt, fie prin contactul direct între coralii bolnavi și sănătoși 16, fie prin aplicarea unui tifon îmbibat în omogenizat de țesut bolnav pe un coral sănătos 14. Cu toate acestea, modurile naturale de transmisie sunt greu cunoscute. Două metode posibile de transmitere WBD sunt vectorii de animale și transmisia pe bază de apă. Melcul coralivor Coralliophila abbreviata este un vector pentru „pierderea rapidă a țesutului” la A. cervicornis 17. Alte boli ale coralului pot fi transmise prin coloana de apă 18, iar transmiterea poate fi îmbunătățită prin leziunile anterioare 19, 20.
Aici investigăm potențialul de transmitere a WBD prin intermediul a doi presupuși vectori de melci și a coloanei de apă. Am testat mai întâi dacă C. abbreviata și C. caribaea (doi melci coralivori obișnuiți găsiți în A. cervicornis 21) acționează ca un vector și/sau rezervor pentru WBD prin expunerea unor fragmente sănătoase de A. cervicornis la melci care melcii sănătoși, bolnavi sau hrăniți nu se hrănesc cu corali (adică mor de foame). În al doilea rând, am testat potențialul de transmitere a WBD pe apă prin adăugarea de omogenate de corali bolnave în acvariile închise care conțineau fragmente de A. cervicornis intacte și rănite (adică rănite).
Rezultate
Când s-a comparat transmiterea între C. abbreviata și C. caribaea, prădarea de C. abbreviata a cauzat rate de transmitere a bolii semnificativ mai mari (9 din 19 fragmente) decât prădarea de C. caribaea, care nu a transmis WBD (testul exact al lui Fisher, p = 0, 0046; Tabelul 1). În schimb, tratamentele anterioare de hrănire (sănătoase, bolnave și înfometate) nu au avut nicio influență semnificativă asupra ratelor de transmisie WBD conform C. abreviatura (testul Fisher mai precis, p = 1; Tabelul 1).
Nu este clar de ce C. abbreviata, dar nu C. caribaea, poate transmite WBD, deoarece ambii sunt coralivori de la A. cervicornis. Eșecul 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 este posibil să nu fi dobândit suficient agent patogen pentru a transmite sau a creat o leziune suficient de mare pe corali sănătoși pentru ca agentul patogen să infecteze coralul. O posibilitate alternativă și posibil mai interesantă este ca C. caribaea să fie inospitalieră pentru agentul patogen WBD.
În ceea ce privește transmisia pe apă, datele noastre sugerează că WBD poate fi transmisă doar prin coloana de apă dacă coralul a fost rănit (adică rănit). Potențialul de rănire și, prin urmare, riscul de infecție par să fie ridicat, având în vedere numeroasele tipuri de leziuni tisulare găsite în natură, inclusiv concurența, deteriorarea mecanică sau coralivorul de la melci, damishish, pești fluture, viermi de foc și alți taxoni Dovezile transmiterii WBD pe bază de apă explică modul în care WBD se răspândește în Caraibe, deoarece nu există, de obicei, un contact direct între coralii sănătoși și bolnavi între vecini și C. abbreviata. 17
Înțelegerea modului în care este transmisă WBD oferă o perspectivă asupra modului în care boala ar putea fi gestionată și controlată. În timp ce transmisia WBD pe apă se va dovedi dificil de controlat, tratarea 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 gestionare, identificarea agentului patogen WBD și înțelegerea dinamicii patogenilor în C. abreviatura .
Metode
Fragmentele A. cervicornis sănătoase și bolnave (WBD activă) (6 cm lungime) și melcii C. abbreviata și C. caribaea provin din Cayo Corales (9 ° 15 '16 "N, 82 ° 7' 40" W) colectate. în februarie 2012 în Bocas del Toro, Panama. Organismele au fost expediate către Smithsonian Tropical Research Institute în găleți separate. Fragmentele de corali au fost legate de un clapetă de plastic cu un cablu și aclimatizate timp de trei zile în acvarii de flux înainte de fiecare experiment.
Pentru a testa dacă C. abbreviata și C. caribaea ar putea acționa ca vectori și rezervoare pentru WBD, ambele specii de melci au murit de foame timp de trei zile și apoi au fost hrănite aleatoriu cu țesut sănătos A. cervicornis (sănătos), țesut bolnav A. cervicornis ( WBD) sau nimic (înfometat) timp de trei zile. Melcii au fost apoi așezați în cuști individuale, fiecare conținând un fragment de corali sănătos. Patru cuști au fost plasate aleatoriu în nouă acvarii de curgere de 500 L. Cicatricile de prădare și progresia WBD au fost măsurate (lungime x lățime) de două ori pe zi timp de cinci zile. De îndată ce fragmentele au dat semne de prădare, melcii au fost scoși din cuști. Acest lucru ne-a permis să izolăm prădarea (adică hrănirea) de progresia bolii.
Un experiment ulterior a fost efectuat pentru a confirma că WBD transmis de C. abreviatura nu a fost un răspuns al coralului la daune mecanice. 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 îndepărtat experimental prin aerografie și îndepărtarea ≤ 7,5 mm 2 de țesut de corali cu un aerograf și 0,2 & mgr; m apă de mare a fost filtrată (Figura 1d). WBD rezultat fie din predarea slugului, fie din controalele leziunilor a fost monitorizat ca mai sus. Pentru a confirma faptul că WBD cauzată de C. abbreviata s-a datorat unui agent patogen transmisibil, fragmentele hrănite de C. abbreviata care contractaseră WBD au fost altoite pe corali sănătoși răniți experimental și monitorizați.
WBD în A. cervicornis în câmp (A) și transferat experimental în laborator (B), predarea melcului prin Coralliophila abbreviata (C) și o predare a melcului ca o leziune (D).
Pentru a testa transmisia WBD pe bază de apă, au fost colectate douăsprezece fragmente replicate din cinci genotipuri și plasate în șase acvarii cu circuit închis de 500 L care conțineau o pompă de circulație a apei. Fiecare acvariu conținea două fragmente din fiecare dintre cele cinci genotipuri; Un fragment pe genotip a fost lăsat intact, iar celălalt fragment a fost rănit. Șase fragmente de sănătos și șase fragmente de A. cervicornis bolnav au fost vortexate individual în tuburi de plastic conice de 50 ml umplute cu 15 ml 0,2. Am filtrat apa de mare și mărgele de sticlă de 3 mm și combinate pentru a ne face inoculatele separate bolnave și sănătoase. Acvariile au fost apoi inoculate aleatoriu fie cu un omogenat bolnav, fie cu un om sănătos.
Datele de transmisie care compară prezența și absența WBD în fiecare experiment au fost analizate folosind testele exacte ale lui Fisher 25.
Observații
Prin trimiterea unui comentariu, sunteți de acord cu termenii noștri de utilizare și cu regulile comunității. Dacă găsiți ceva abuziv sau care nu respectă termenii sau liniile directoare, marcați-l ca fiind inadecvat.