Korallen "weiß" Pestepidemie könnte durch Virus verursacht werden

Das Karibische Meer ist eine Epidemie kämpfen – eine böse Seuche, die verbreitet und schnell tötet. Im Gegensatz zu der historischen schwarze Pest, die Millionen von Menschen im mittleren Alter getötet, ist dieser so genannten weißen Pest verheerenden Populationen von marinen Korallen.

Wissenschaftler lange glaubten die Geißel, die zuerst in den 1970er Jahren auftauchte, hatte streng bakteriellen Ursprung, aber Forschung schlägt nun vor, dass Viren eine herausragende Rolle bei der Entstehung von weißen Pest spielen können.

Während einer 2010 weiße Pest Ausbruch in den Virgin Islands analysierten Forscher die Viren in Kranken und gesunden Korallen vorhanden. Während all der Stichproben Korallen zahlreiche Viren das Gewebe entnommen aus Korallen, die weiße Pest überwiegend enthalten eine, spezielle Gruppe von Viren hatte durchgeführt. Als kleine, Runde, Einzel-Strang DNA-Viren (SCSDV) bekannt, könnte diese möglicherweise die Krankheit verursacht haben.

Die Ergebnisse sind ein wichtiger Schritt vorwärts in weißen Pest und Korallenkrankheiten im Allgemeinen zu verstehen, sagte University of Pennsylvania Biologe Mónica Medina, der an der Studie beteiligt war. "Wir, als eine Wissenschaft, die Studie von Korallen Viren und ihre Rolle in der Host-Gesundheit zu lange vernachlässigt haben," sagte sie LiveScience. [Bunte Kreationen: unglaubliche Coral]

Was ist weiße Pest?

Weiße Pest zeichnet sich durch schnelle Gewebeverlust, die Macht der weißen Skelett der Korallen. "Weiße Pest ist nicht so schwer zu sagen, abgesehen von anderen Korallen Krankheiten", sagte Nitzan Soffer, Mikrobiologe an der Oregon State University und führen Autor der neuen Studie. "Sie haben Leben, gesundes Gewebe, und dann sofort unter dem haben Sie eine gerade Band weiß auf der Unterseite der Korallen." Diese weißen Band erweitert schnell nach oben auf den Rest der Kolonie.

Forscher identifizierten zunächst weiße Pest im Jahr 1977 in den Florida Keys, aber die Krankheit war nicht viel von einem Problem zur Zeit. "Es war nur diese neue Sache, die Menschen bemerkt wurden", sagte Soffer LiveScience. Die Krankheit in der gleichen Riffe im Jahr 1995 wieder zum Vorschein gekommen und schnell zu verbreiten – Wissenschaftler hatte weiße Pest Ausbrüchen in der gesamten Karibik bis zum Jahr 2001 laut der World Conservation Monitoring Centre berichtet. 70 bis 80 Prozent der einigen karibischen Korallenriffe Ausbrüche der weißen Pest ausgelöscht haben, sagte vor kurzem, Soffer.

Wissenschaftler erkennen derzeit drei Arten von weißen Pest, die sich in, wie schnell unterscheiden die Krankheit fortschreitet. Typ I, die Vielfalt im Jahr 1977, identifiziert Ursachen Korallengewebe Sterblichkeit mit einer Rate von etwa einem Zehntel Zoll (3 Millimeter) pro Tag. Typ II, identifiziert in 1995, schreitet auf bis zu 0,8 Zoll (2 Zentimeter) pro Tag und kann eine kleine Kolonie in ein oder zwei Tagen zu töten. Erstmals im Jahr 2000, Typ identifiziert Ursachen III Gewebeverlust bei mehr als 0,8 Zoll pro Tag und vor allem wirkt sich auf das größte Riff-Gebäude Korallen, einschließlich bergigen Sterne Coral (Montastraeafaveolata) und riesigen Gehirn Korallen (Colpophyllia Natans).

Gleich welcher Art tendenziell die Krankheit entwickeln in Korallen, die haben vor kurzem gebleicht, einen Prozess, in welchem einige Stressor, in der Regel erhitzen, Ursachen Korallen, die symbiotischen Algen zu vertreiben, die die Koralle mit Nahrung bietet. IG, scheint weiße Pest mit hohen Temperaturen korreliert werden. "Meine Mitarbeiter haben gesehen, dass diese Krankheit häufig am Ende des Sommers, herauskommt wenn Korallen sind die am meisten Hitze betonte," Soffer sagte. (Bleaching ist eine zunehmende Besorgnis als sich aufgrund des Klimawandels weltweit Ozeane erwärmen.)

Bakterielle oder virale Ursachen?

Im Laufe der Jahre haben Forscher gekämpft, um festzulegen, was weiße Pest verursacht. Im Jahr 2003 vermutet Wissenschaftler, dass das Bakterium Aurantimonas Coralicida weiße Pest Typ II, aber neuere Studien vorgeschlagen, sonst verursacht. "[Forscher] konnten die Bakterien in Koralle mit Typ II finden, oder sie waren es nur in gesunden Korallen zu finden", sagte Soffer.

Andere Studien haben gezeigt, dass Korallen leiden weiße Pest bakteriellen Vielfalt gestiegen und scheinen eine höhere Fülle von Mikroben aus wenigen ausgewählten bakterielle Familien beherbergen.

Das Geheimnis einer anderen Ebene hinzufügen, ähneln andere Korallen Krankheiten weiße Pest. Zum Beispiel weiße Band Krankheit produziert Symptome ähnlich wie weiße Pest, aber es betrifft nur Elkhorn Korallen (Acropora Palmata) und Hirschhorn Korallen (Acropora Cervicornis). Weiße Pest ist nicht bekannt, um diese Arten von Korallen zu infizieren. Soffer deutet darauf hin, dass es möglicherweise mehr als nur drei Arten von weißen Pest gibt, zumal sehr ähnliche Erkrankungen in anderen Gewässern gefunden wurden.

Im Jahr 2006 Wissenschaftler herausgefunden, dass das BakteriumThalassomonas Loyana eine Krankheit, die ähnlich wie weiße Pest im Roten Meer Korallen verursachen, und neuere Forschungen zeigten, konnte die Krankheit behandelt werden, mit einem Bakteriophagen (ein Virus, das Bakterien infiziert), bakteriellen Ursprung der Krankheit weiter gefestigt.

Viren sind eine weitere mögliche Ursache der weißen Pest und andere Korallen Krankheiten, obwohl nur wenige Studien haben diese Idee getestet. "Viren sind eine Herausforderung, um mit zu arbeiten und somit werden oft übersehen," erklärte Collin Closek, University of Pennsylvania Biologe studiert, der gelbe Fleck Krankheit unter den westlichen Karibik Korallen und wer nicht an der Studie beteiligt. Aber eine virale Ursache der weißen Pest sinnvoll ist, weil die Krankheit breitet sich und schnell, tötet da Viren bekannt sind, zu tun, sagte Soffer.

Geladen mit Viren

Zu sehen, wenn bestimmte Viren mit weißen Pest verbunden sind, Soffer und ihre Kollegen untersuchten einen September 2010 weiße Pest Ausbruch – wahrscheinlich vom Typ ich — unter Kolonien von Boulder Sterne Korallen (Montastraea Annularis) in den Virgin Islands. "Ursprünglich, wir wollten nur zum Beispiel erkrankten Korallen und gesunden Korallen," Soffer sagte. "Aber als wir dort ankamen, merkten wir, dass Korallen im oberen Teil der Kolonie, Bleichen waren während die unteren weißen Pest hatte."

Bis zu 90 Prozent der Kolonien das Team untersucht wurden gebleicht und 7 Prozent zeigte Anzeichen von Bleichen und weißen Pest (keine Kolonien hatte nur weiße Pest). Die Forscher führten Gewebeproben aus dem erkrankten und gebleichter Teil sieben Korallen, sowie Proben aus fünf Kolonien, die gebleichten aber nicht krank waren. Wissenschaftler nahmen auch Proben aus den Korallen nur zwei Kolonien in das gesamte Riff, das offenbar völlig gesund werden.

Als nächstes, verwendeten die Forscher eine Kombination von DNA-Sequenzierung und ein bildgebendes Verfahren, genannt Transmissions-Elektronenmikroskopie um zu bestimmen, welche Viren in den Gewebeproben vorhanden waren. Während all der Kolonien zahlreiche Viren hatten, unterschieden sich erheblich ihre virale Kompositionen.

Herpes-ähnliche Viren dominiert das Gewebe der gesunden Korallen – das Team glaubt die Viren etablieren langfristige, tödlichen Infektionen in Korallen, genauso wie bei Menschen und anderen Tieren. Für nur gebleicht Kolonien, Nucleocytoplasmic große DNA-Viren – eine Gruppe, die Poxvirus umfasst – wurden in die knappe Mehrheit, aber die Gewebeproben enthielt auch Herpes-ähnliche Viren und SCSDVs. erkrankte Gewebe aus der Kolonie mit überwältigender Mehrheit enthalten SCSDVs. [Tiny & Nasty: Bilder der Dinge, die machen uns krank]

Interessanterweise waren Gewebe aus dem gebleichten Teil des erkrankten Korallen viel ähnlicher das Gewebe nur gebleicht Koralle als erkrankten Gewebe, was darauf hindeutet, dass weiße Pest Infektionen Krankheit vorne lokalisiert sind.

Umfassende Studien sind erforderlich

"[Forschung] ist eine große Bereicherung für die Studie von Korallenkrankheiten, wie es die potenzielle Rolle von Viren in Korallen Krankheit highlights", sagte Christian Voolstra, marine Wissenschaftler an der King Abdullah University of Science and Technology in Saudi Arabien, der an der Studie beteiligt war. Er stellt jedoch fest, dass Wissenschaftler noch haben zu lokalisieren, was Korallenkrankheiten (weiße Pest enthalten) verursacht, und eine umfassendere mit der Frage befassen ist erforderlich.

"Zum Beispiel wenn wir virale und bakterielle Daten nebeneinander haben, könnten wollen wir verstehen, ob Bakterien-assoziierten Viren eine ausgeprägte Rolle spielen, und ob die Bakterien, die wir sehen, erhöht die Viren erklären können wir sehen," Voolstra sagte LiveScience.

Closek fügte hinzu, dass die Forschung und andere Vergleichsstudien für Verständnis unverzichtbar sind, wie mikrobielle Gemeinschaften zu Beginn der Korallenkrankheiten verändern. "Mehr Arbeit und Experimente werden benötigt, um die Schadensursache und Minderung zu prüfen" von weißen Pest und anderen Krankheiten, er erzählte LiveScience.

Soffer, sagte, dass ihre Mitarbeiter jetzt Laborexperimenten versuchen, weiße Pest zu induzieren, indem infizieren Koralle mit SCSDVs ausgeführt werden, die Arbeit würde stärker Nachweis hinsichtlich der Rolle von Viren im weißen Pest. Zukünftige Studien über Korallen Krankheiten müssen eine stärkere Betonung der Viren haben, sagte sie.

"Viren zu einer Quelle aufgespürt werden können," sagte Soffer. "Wenn die Viren hinter weißen Pest, sagen nachverfolgt werden, können menschliche Abwasser, dann haben wir eine Möglichkeit, Krankheiten Infektionen zu mildern haben."

Die Forschung wurde letzten Monat in der internationalen Gesellschaft für mikrobielle Ökologie Journal. veröffentlicht

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