предметів

реферат

Глобальний приріст захворюваності на коралові хвороби серйозно вплинув на екосистеми коралових рифів, однак ці хвороби часто невідомі, включаючи спосіб їх передачі. Наприклад, хвороба білих кров’яних тілець (ВБД) спричинила незрівнянне зниження рівня живого покриву Акропори, який невідомими шляхами швидко поширюється по Карибському басейну. Тут ми тестуємо чотири передбачувані способи передачі ВБД кораловому стаггорну Acropora cervicornis: два тваринні вектори (Coralliophila абревіатура та C. caribaea) та передача через воду інтактним та пошкодженим кораловим тканинам. Використовуючи експерименти на основі акваріумів, ми визначаємо, що C. сокращений, але не C. caribaea, виступає в ролі вектора, а також є резервуаром для передачі збудників ВБД. Ми також демонструємо транспортування водою до пошкоджених, але не інтактних коралових тканин стаггорна. Поєднання передачі векторів тварин і водних товщ допомагає пояснити, як ВБД поширюється місцево та по всій Карибському басейні.

Коралові рифи спостерігали безпрецедентне зменшення внаслідок збільшення епізоотичних захворювань у всьому світі за останні 30 років 1, 2, 3. В даний час існує понад 20 описаних хвороб коралів 4, багато з яких пов'язані з підвищенням температури океану та антропогенним розвитком 5. Незважаючи на негативний вплив цих хвороб, часто не вистачає ключової інформації про їх етіологію та екологію 6. Ідентифіковано небагато збудників коралів, і мало відомо про те, як передається більшість хвороб коралів, і спроби боротьби з епідеміями утруднені.

Хвороба білих смуг (WBD) - чудовий приклад руйнівної хвороби коралів, яку неправильно розуміють. WBD - це специфічна для господаря хвороба, яка вражає карибський вид Acropora 7 - кораловий staghorn Acropora cervicornis та кора кора Elkhorn A. palmata - і ідентифікується прогресивною смугою відмираючих білих тканин 10. З моменту свого першого запуску в 1979 р. 10, ВБД знищив до 95% охоплення Карибського басейну 7, 11 і в результаті склав перелік обох видів, які перебувають під загрозою зникнення згідно із Законом США про вимираючі види 12 та які зазнали критичного зникнення . Червоний список МСОП 13. Експерименти з передачею з використанням відфільтрованих гомогенатів для виділення бактерій у поєднанні з лікуванням антибіотиками показують, що ВБД є інфекційним і спричиненим бактеріями 14. Хоча специфічний збудник ВБД не був виділений, і Вібріон, і Рікетсіалес були пов'язані із захворюваннями 8, 9, 15 .

WBD є надзвичайно експериментальним, або шляхом прямого контакту між хворими та здоровими кульками 16, або шляхом накладання марлі, змоченої гомогенатом хворої тканини, на здоровий корал 14. Однак природні способи передачі недостатньо вивчені. Двома передбачуваними методами передачі ВБД є тваринні вектори та передача через воду. Коралівоядна равлик Coralliophila абревіатура є вектором "швидкої втрати тканин" у A. cervicornis 17. Інші хвороби коралів можуть передаватися водною товщею 18, а передача може збільшуватися через попередні пошкодження 19, 20 .

Ми досліджуємо потенціал передачі ВБД через два передбачуваних переносника равликів та водний стовп. Спочатку ми перевірили, чи діють C. сокращені та C. caribaea (дві поширені кораліворізні равлики, знайдені на A. cervicornis 21), як переносник та/або резервуар для ВБД, піддаючи здорові фрагменти A. cervicornis равликам, які харчуються здоровими, хворими або відсутні коралами (тобто з голоду).). По-друге, ми перевірили можливість передачі ВБД у воді, додавши хворі гомогенати коралів до акваріума із замкнутим циклом, що містить цілі та пошкоджені (тобто пошкоджені) фрагменти A. cervicornis .

результат

При порівнянні передачі між C. сокращеним та C. caribaea, хижацтво, спричинене C. сокращеним, спричиняло значно вищі показники передачі хвороби (9 із 19 фрагментів), ніж хижацтво C. caribaea, яка не змогла передати WBD (точний тест Фішера, p 0,0046)., Таблиця 1). На відміну від цього, попередні методи годування (здоровими, хворими та голодними) не мали суттєвого впливу на швидкість передачі ВБД із використанням C. абревіатури (точний тест Фішера, p = 1; таблиця 1).

Стіл в натуральну величину

Незрозуміло, чому C. сокращений, але не C. caribaea, може передавати WBD, враховуючи, що обидва вони є A. cervicornis кораловідами. Неможливість C. caribaea передавати ВБД може бути зумовлена ​​комбінацією факторів. Coralliophila caribaea споживає менше коралової тканини, ніж C. сокращення (неопубліковані дані), і тому може не мати достатньої кількості патогенних мікроорганізмів, щоб передавати або виробляти досить велике ураження на здорових коралах, щоб збудник заражав корали. Альтернативною та потенційно більш цікавою можливістю є те, що C. caribaea нешкідливий для збудника ВБД.

Що стосується переносу води, наші дані свідчать про те, що WBD можна передавати через товщу води лише в тому випадку, якщо корал був пошкоджений (тобто пошкоджений). Потенціал травмування, а отже, і інфекції, здається, високий через безліч способів, у яких пошкодження тканин може відбутися в природі, включаючи конкуренцію, механічні пошкодження або співвідношення равликів, самозахисту, метеликів, вогняних хробаків та інших таксонів. Докази передачі води ВБД допомагають пояснити, як ВБД поширюється по Карибському басейну, оскільки існує прямий контакт між здоровими та хворими коралами між сусідами та C. абревіатура, як правило, не подорожує на великі відстані 17 .

Розуміння природи передачі ВБД дає огляд того, як можна управляти хворобою та контролювати її. Незважаючи на те, що контроль за передачею ВБД у воді виявляється складним, лікування популяцій C. сокращеного може бути практичним методом зменшення захворюваності на ВБД, особливо у сильно постраждалих популяцій акропор. Подальші дослідження необхідні для оцінки життєздатності контролю популяції C. сокращенія як стратегії управління, виявлення збудника ВБД та розуміння динаміки патогенів у межах С. абревіатури.

методи

Здорові та хворі (активна ВБД) фрагменти A. cervicornis (довжина 6 см) та равлики C. сокращення та C. caribaea були зібрані з Cayo Corales (9 ° 15 ′ 16 ″ пн.ш., 82 ° 7 ′ 40 ″ зх. Д.) Бокас-дель-Торо, Панама, у лютому 2012 р. Організми були перевезені в Смітсонівський інститут тропічних досліджень окремими науками. Коралові фрагменти прикріплювали до пластикової сітки та акліматизували в проточних акваріумах за три дні до кожного експерименту.

Щоб перевірити, чи здатні C. сокращені та C. caribaea діяти як переносник та резервуар для ВБД, обидва види равликів голодували протягом трьох днів, а потім випадковим чином годували здорову тканину A. cervicornis (здорову), хворобу A. cervicornis (WBD) або нічого (Голодний) протягом трьох днів. Потім равликів поміщали в окремі клітки, кожна з яких містила один здоровий фрагмент корала. Чотири клітки були довільно розміщені в дев'яти акваріумах з об'ємом 500 л. Хижі рубці та прогресування ВБД (довжина х ширина) вимірювали двічі на день протягом п’яти днів. Після того, як уламки виявили ознаки хижацтва, равликів виймали з кліток. Це дозволило нам ізолювати хижацтво (тобто годування) від прогресування захворювання.

Наступний експеримент був проведений, щоб підтвердити, що WBD, переданий абревіатурою C., не був відповіддю коралів на механічні пошкодження. З цією метою перший експеримент повторили з трьома клітинами, що містять один кораловий фрагмент і одну C. абревіатуру, та одну клітку, що містить фрагмент коралу, який експериментально пошкодили видаленням ∼7,5 мм2 коралової тканини за допомогою аерографа та 0,2 мкм фільтрували. морська вода (рисунок 1г). ЗМЗ, що є результатом або хижацького лікування равликів, або контролю уражень, контролюється, як описано вище. Для підтвердження того, що індукована С. абревіатурою ВБД була спричинена трансмісивним патогеном, фрагменти, які годували С. абревіатурою та вилучені ВБД, інокулювали в експериментально пошкоджені здорові корали та контролювали.

білого

WBD на A. cervicornis у полі (A) та експериментально переданий у лабораторії (B), хижаків равликів Coralliophila абревіатури (C) та ураження, що імітує хижацтво равликів (D).

Повнорозмірне зображення

Для перевірки передачі ВБД у воді було зібрано дванадцять відтворених фрагментів п’яти генотипів і розміщено в шести закритих акваріумах об’ємом 500 л, що містять циркуляційний насос для води. Кожен акваріум містив два фрагменти кожного з п’яти генотипів; один фрагмент на генотип залишався цілим, а інший фрагмент пошкоджений. Шість фрагментів здорового та шість фрагментів хворого A. cervicornis вирвали окремо у пластикових конічних трубочках об'ємом 50 мл, наповнених 15 мл фільтрованої морської води 0,2 мкм та скляними кульками 3 мм, та об'єднали, щоб утворити наші окремі хворі та здорові щеплення. Потім акваріуми випадковим чином інокулювали або хворими, або здоровими гомогенатами.

Дані передачі, що порівнюють наявність та відсутність WBD у кожному експерименті, аналізувались за допомогою точних тестів Фішера 25 .

Коментарі

Надсилаючи коментар, ви погоджуєтесь дотримуватися наших Загальних положень та умов та Правил спільноти. Якщо ви вважаєте, що це образливий вчинок, який не відповідає нашим умовам чи інструкціям, повідомте про це як про недоречний.