Onemocnění bílého pruhu - White band disease

Onemocnění bílého pruhu
Ostatní jménaSyndrom akroporidní bílé
Whitebanddiseasecoral.jpg
Onemocnění bílého pruhu postihující korál elkhorn („Acropora palmata“) v Africe.
Specialitamořská biologie

Onemocnění bílého pruhu je onemocnění korálů který ovlivňuje akorporid korálů a je odlišitelný bílým pásem odkryté korálové kostry, kterou tvoří.[1] Nemoc úplně ničí korál tkáň karibský akorporidní korály, konkrétně elkhorn korál (Acropora palmata) a staghorn korál (A. cervicornis).[1] Onemocnění vykazuje výrazné rozdělení mezi zbývající korálovou tkáň a exponovanou korálovou kostru.[2] Tyto příznaky jsou podobné bílému moru, až na to, že bílé pásové onemocnění se vyskytuje pouze na akorporidních korálech a bílý mor nebyl nalezen na žádném akroporidním korálu.[3] Je součástí třídy podobné nemoci známé jako "bílé syndromy", z nichž mnohé mohou souviset s druhy Vibrio bakterie. Přestože patogen pro toto onemocnění nebyl identifikován, Vibrio carchariae může být jedním z jeho faktorů. Degradace korálové tkáně obvykle začíná na základně korálu, postupuje až ke špičkám větví, ale může začít uprostřed větve.[1]

Vzhled

White Syndrome v Indo-Pacifiku

Onemocnění bílého pruhu způsobí, že postižená korálová tkáň vyvine kostru v bílém uniformním pásu, pro který byla nemoc pojmenována.[4] Pás, který se může pohybovat v rozmezí od několika milimetrů do 10 centimetrů, se obvykle pohybuje od základny korálové kolonie až po špičky korálových větví.[5] Pás postupuje po korálové větvi přibližně rychlostí 5 milimetrů denně, což způsobí ztrátu tkáně, jak se dostává ke špičkám větví.[1] Po ztrátě tkáně může holá kostra korálu později kolonizovat vláknité řasy.[6]

Existují dvě varianty onemocnění bílými pruhy, typ I a typ II.[4] U typu I choroby bílých pásů tkáň zbývající na korálové větvi nevykazuje žádné známky bělení korálů, i když se postižená kolonie může celkově jevit světlejší.[4] Varianta choroby bílého pruhu, známá jednoduše jako choroba bílého pruhu typu II, která byla nalezena na koloniích Staghorn poblíž Bahamy, produkuje okraj bělené tkáně, než dojde ke ztrátě.[7] Bílou chorobu typu II lze zaměnit za bělení korálů.[7] Zkoumáním zbývající živé korálové tkáně na bělení lze určit, který typ onemocnění ovlivňuje daný korál.[7]

Patogen

Není známo patogen byl izolován (zkoušel se to pouze u typu II) pro onemocnění bílého pásu, i když došlo k posunu bakteriálního složení v povrchové vrstvě, kde pás zmizel jako korálová tkáň.[8] Bakterie se posouvají z dominantní pseudomonáda populace k stále dominantnímu Vibrio carchariae populace.[9][10] Histopatologická vyšetření nemocné tkáně poskytují určitý vhled do konkrétního patogenu nebo kombinace patogenů, které způsobují toto onemocnění.[5] Podstatné vzorky rickettsiales byly přítomny v povrchové vrstvě, což vede vědce k podezření, že tato bakterie může být jedním z faktorů onemocnění.[5][10]

Onemocnění však obvykle začíná od základny korálu a postupuje nahoru po korálových větvích.[1] Jak postupuje, kapela zanechává za sebou bílou korálovou kostru.[4] Mnoho podrobností o tom, jak dochází k rozpadu korálů v důsledku bakterií, je nejasných, zejména částečně kvůli obtížnosti izolace mořských bakterií.[8] Studie potvrdily, že bílé pásové onemocnění je nakažlivé a je způsobeno patogenními bakteriemi.[8] Pokusy to ukázaly Ampicilin může být schopen léčit bílé pásmo onemocnění typu I.[8]

Dopad a dosah

Vzhledem k tomu, že choroba bílého pruhu byla poprvé hlášena v 70. letech, vedla tato choroba ke zpustošení přibližně 95% korálů elkhorn a staghorn v karibské oblasti.[1] To mělo za následek, že oba postižené druhy byly v USA uvedeny jako ohrožené Zákon o ohrožených druzích a jako kriticky ohrožený na Červený seznam IUCN.[6] Pokles těchto korálů má trvalý účinek jak na člověka, tak na životní prostředí.[11] Korálové útesy chrání pobřeží před oceánskými proudy, vlnami a bouřkami a smrt těchto korálů jen zvyšuje ztrátu pobřeží v postižených oblastech.[12] Elkhorn a staghorn korály jsou dva z hlavních korálů vytvářejících útesy, základ, na kterém je vytvořen zbytek korálového útesu.[11] Jeho ztráta znamená ztrátu stanoviště pro mnoho druhů žijících v korálových útesech, jako je humři, papoušek ryby, krevetky a mnoho dalších druhů útesů, což způsobuje prudký pokles biodiverzity v postižené oblasti.[13] Korálové útesy jsou také domovem více než dvaceti pěti procent všech druhů mořských ryb, což je činí extrémně biologicky rozmanitými.[13] Ztráta tohoto korálu by byla zvlášť škodlivá pro lidi žijící na pobřeží, pokud jde o zásobování potravinami, ochranu pobřeží, ekonomickou bezpečnost a další.[12] Téměř 500 milionů lidí přímo závisí na korálových útesech, pokud jde o jídlo a příjem (prostřednictvím cestovního ruchu nebo jinak).[12]

Elkhornský korál každoročně absorbuje z oceánu mnoho oxidu uhličitého a brání mu okyselení oceánu a teplota oceánu se zvyšuje.[14] Při rozpadu uvolňuje korál Elkhorn svůj oddělený oxid uhličitý zpět do oceánu, zahřívá ho a přispívá k okyselení.[11][14] Choroba bílého pruhu ohrožuje smrtícím dotykem víc než jen korál. V posledních desetiletích korálový kryt v korálových útesech klesá, což zajišťuje přechodné zvýšení masitého krytu řas v karibské oblasti, protože uvnitř korálových koster kolonizuje stále více vláknitých řas.[6] Smrt elkhorn a staghorn korálů také podstatně snižuje korálový kryt a poskytuje substrát prostor pro další růst řas.[6] Vyhlídky jsou špatné pro obnovení korálového lososa, vzhledem k jeho nepohlavní metodě reprodukce, která se opírá o fragmenty korálů, které se odlomí od hlavního těla a rostou v nové oblasti.[6] Staghornský korál se také spoléhá na asexuální fragmentaci jako primární metodu reprodukce, avšak staghornový korál má vyšší míru sexuálního náboru než korál Elkhorn.[6]

Onemocnění bílého pruhu bylo hlášeno zejména v EU karibský kraj.[6] Nicméně, nemoc bílého pruhu byla také pozorována u Rudé moře a Indo-Pacifik regionu, včetně Filipíny, Velký bariérový útes, a Indonésie.[15] Na rozdíl od choroby bílých pásů v karibské oblasti byla choroba bílých pásů v indicko-pacifické oblasti nalezena na přibližně 34 druzích mohutných, větvících se a platinových korálů, namísto pouhých korálů Elkhorn a Staghorn.[15]

Přenos

Onemocnění bílého pruhu je vysoce nakažlivé přímým kontaktem mezi nemocnou a zdravou korálovou tkání.[10] Může být také přenášen korálovým šnekem, což znamená, že tento druh konzumuje korály, Coralliophila abbreviata.[10] C. abbreviata, druh pocházející z oblasti, kde se nacházejí korály Elkhorn a Staghorn, je schopen působit jako „rezervoár“ choroby bílých pásů, což znamená, že je schopen udržet patogen choroby po dobu nejméně dvou týdnů.[10] Avšak ne všichni šneci z koronožců jsou schopni přenášet bílé pásové onemocnění (tj. Coralliophila caribaea).[10] Přenos choroboplodného zárodku přenášeného vodou je možný při poškození (nebo jiném poškození) korálové tkáně.[10] Potenciál poranění postižených korálů má však tendenci být vysoký vzhledem k mnoha způsobům, jak může přirozeně dojít k poškození tkáně, včetně konkurence jinými korály, mechanického poškození nebo koralivory šneci, motýlice, butterflyfish, červi nebo jiné takové vodní organismy.[10] Přenos po vodě pomáhá vysvětlit, jak se nemoc šíří po Karibiku tak rychle, vzhledem k tomu, že přímý kontakt mezi postiženými korály je omezen na fyzickou interakci mezi nemocným a zdravým korálem a že šnečí korály, C. abbreviata který přenáší nemoc, necestuje na dlouhé vzdálenosti.[10]

Pohledy na povahu přenosu bílých pásem choroby poskytují pochopení toho, jak by mohla být nemoc řízena a kontrolována, aby se zabránilo velkým ztrátám v korálech.[10] Vodou přenosný přenos bílých pásem nemocí se však může ukázat jako obtížně zvládnutelný vzhledem k tekoucí povaze oceánských proudů.[10] Alternativní metodou by byla kontrola C. abbreviata populace ke snížení výskytu onemocnění bílého pruhu ručním odebráním vzorků populace, podobně jako snahy o odstranění Pterois z Mexického zálivu.[10]

Dopady změny klimatu

Prevalence bílých pásem v Karibiku se sezónně liší.[10] Je aktivnější v létě a méně prominentní v zimě, což naznačuje, že vyšší teploty vody přispívají k šíření nákazy vodou na postižené korály.[10] Dopady změny klimatu a zvyšování emisí uhlíku slouží pouze k ohřevu vod obklopujících ekosystémy korálových útesů, což může umožnit šíření nemocí, jako je nemoc bílých pásem a dalších.[14] Závažnost mořských chorob, jako je choroba bílých pásů, se zvyšuje z několika důvodů. Zvýšená teplota vody může způsobit fyziologický stres korálů.[14] To možná podkopává jejich imunitní systém a zvyšuje jejich náchylnost k infekcím způsobeným chorobami bílých pásů nebo jinými chorobami korálů.[14] Díky zvýšeným teplotám jsou bakteriální a plísňové patogeny mnohem virulentnější. Toto onemocnění se však neomezuje pouze na zvýšené teploty vody, protože bílé pásové onemocnění může stále převládat, i když jsou teploty vody nízké.[10][13][14]

Antropogenní klimatická změna možná negativně ovlivňuje světové korály a ekosystémy korálových útesů.[14] V příštích několika desetiletích, jak budou klimatické změny pokračovat, se zrychlení a acidifikace oceánů zrychlí a dále poškodí křehké útesové ekosystémy.[14] Predikce dopadů budoucích změn klimatu na korálové útesy může být obtížná vzhledem k nejistotě v určitých zúčastněných socioekonomických faktorech (tj. Politická reakce, budoucí technologie, změny v lidském chování, klimatický systém Země a účinky v reálném čase na korálové útesy).[14] Navzdory těmto nejistotám by lidé mohli vidět vyhynutí ekosystému korálových útesů do konce 21. století, pokud nebudou přijata opatření na jejich ochranu.[14] Podle předpovědních modelů zvyšování oceánské teploty k událostem hromadné úmrtnosti pravděpodobně dojde již v létě 2030 a bude k nim docházet každoročně.[13][14]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E F Gladfelter, W. B. „Populační struktura Acropora palmata na návětrném předním útesu, národní památka Buck Island, St. Croix, Americké Panenské ostrovy“. Americké ministerstvo vnitra, služba národního parku. Chybějící nebo prázdný | url = (Pomoc)
  2. ^ "Choroba bílého pruhu".
  3. ^ Vargas-Angel a Wheeler, Bernardo a Benjamin. „Hodnocení zdraví a nemocí korálů na tichomořských územích USA a přidružených státech“ (PDF).
  4. ^ A b C d „Hlavní korálové choroby vytvářející útesy“. Informační systém korálových útesů NOAA.
  5. ^ A b C Peters, E. C. "Nemoci organismů korálových útesů". Život a smrt korálových útesů. Chapman & Hall. Chybějící nebo prázdný | url = (Pomoc)
  6. ^ A b C d E F G Aronson, R. & Precht, W., Richard B .; Precht, William F. (2001). „Bílé pásmo a měnící se tvář karibských korálových útesů“. Hydrobiologia. 460: 25–38. doi:10.1023 / A: 1013103928980.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  7. ^ A b C Ritchie a Smith. „Nemoc bílého pásma typu II“ (PDF).
  8. ^ A b C d Kline a Vollmer, David a Steven (2011). „White Band Disease (type I) of Endangered Caribbean Acroporid Corals is Cause by Pathogenic Bacteria“. Sci Rep. 1: 7. doi:10.1038 / srep00007. PMC  3216495. PMID  22355526.
  9. ^ Ritchie a Smith. „Přednostní využití uhlíku povrchovými bakteriálními komunitami vodní hmotou, normální a bílou chorobou Acropora cervicornis“ (PDF).
  10. ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó Gignoux-Wolfsohn, Marks a Vollmer (2012). „Přenos choroby bílého pruhu v ohroženém korálu, Acropora cervicornis“. Vědecké zprávy. 2: 804. doi:10.1038 / srep00804. PMC  3496162. PMID  23150775.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  11. ^ A b C „Ekologická hodnota korálu“.
  12. ^ A b C „Korálové útesy a změna klimatu: dopady na člověka“.
  13. ^ A b C d Jones, McCormick, Srinivasa a Eagle, Geoffrey, Mark, Maya a Janelle (2004). „Pokles korálů ohrožuje biologickou rozmanitost ryb v mořských rezervách“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 101 (21): 8251–3. doi:10.1073 / pnas.0401277101. PMC  419589. PMID  15150414.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz)
  14. ^ A b C d E F G h i j k Bruno, Johne. „Korálové útesy a změna klimatu“.
  15. ^ A b Green, E. a A. W. Bruckner. "Význam epizootologie korálových chorob pro zachování korálových útesů". 96. Biologická ochrana. Chybějící nebo prázdný | url = (Pomoc)

externí odkazy