Poszukiwania zabójcy z 2022 roku, który zdziesiątkował populację jeżowców na Karaibach i wzdłuż wschodniego wybrzeża Florydy, dobiegły końca. Zespół naukowców zorganizowany przez Myę Breitbart, wybitnego profesora uniwersyteckiego w College of Marine Science University of South Florida, zidentyfikował jednokomórkowy organizm zwany orzęskiem jako przyczynę masowego wymierania zwierzęcia morskiego niezbędnego dla rafy koralowej zdrowie.
Ich odkrycia zostały opisane w Science Advances.
„Jesteśmy niezmiernie podekscytowani, że dotarliśmy do sedna tajemnicy 2022 roku i trochę oszołomieni, że zrobiliśmy to tak szybko” – powiedział Breitbart, starszy autor badania Science Advances i ekspert w dziedzinie genomiki morskiej. „Mieliśmy świetny zespół i narzędzia potrzebne do przeprowadzenia oceanicznego odpowiednika dochodzenia kryminalistycznego”.
Orzęski to mikroskopijne organizmy pokryte włoskowatymi strukturami zwanymi rzęskami, które pomagają im poruszać się i jeść. Można je znaleźć prawie wszędzie, gdzie jest woda, a większość z nich nie jest czynnikami chorobotwórczymi. Jednak ten specyficzny gatunek orzęsków – zwany scuticociliate – był w przeszłości zamieszany w wymieranie innych gatunków morskich, takich jak rekiny.
Badając jeżowce zebrane z 23 miejsc na Karaibach, zespół badawczy zastosował szereg technik, aby potwierdzić źródło zdarzenia wymierania.
Po zidentyfikowaniu orzęsków w każdej dotkniętej chorobą próbce jeżowca za pomocą technik genomowych, zespół wyhodował orzęski w laboratorium i przeprowadził eksperymenty z infekcjami w USF College of Marine Science. Kiedy patogen został wprowadzony do zdrowych jeżowców w zbiorniku akwariowym, jeżowce zmarły w ciągu kilku dni – replikując to, co miało miejsce w oceanie i potwierdzając orzęski jako źródło choroby.
„Cieszymy się, że możemy podzielić się tymi informacjami ze wszystkimi, od menedżerów raf po dodatkowych naukowców, abyśmy mogli dalej je badać i próbować powstrzymać rozprzestrzenianie się” – powiedział Breitbart.
Jeżowce o długich kolcach zamieszkują płytkie wody tropikalne i żywią się glonami, które w przeciwnym razie zniszczyłyby rafę. Zaczęli tracić kręgosłupy w ciągu kilku dni od zarażenia się nieznaną chorobą i masowo umierali od stycznia 2022 roku.
Podobne wymieranie miało miejsce na początku lat 80., kiedy to zniszczono 98 procent populacji jeżowców o długich kolcach. Sprawca tego wymarcia pozostaje tajemnicą.
Breitbart po raz pierwszy otrzymała telefon w sprawie rozwijającego się wymierania pod koniec marca 2022 r. Natychmiast zebrała zespół składający się z Iana Hewsona, głównego autora publikacji i ekologa morskiego z Cornell University; Christina Kellogg, mikrobiolog z US Geological Survey w St. Petersburgu na Florydzie, która intensywnie pracowała nad chorobami raf koralowych; oraz absolwentka USF Isabella Ritchie.
„W tamtym czasie nie wiedzieliśmy, czy to wymieranie było spowodowane zanieczyszczeniem, stresem, czy czymś innym – po prostu nie wiedzieliśmy” – powiedział Hewson, ekspert w dziedzinie chorób, które powodują masowe wymieranie gwiazd morskich , który przyleciał z Nowego Jorku na Wyspy Karaibskie, aby obserwować sytuację.
Nawet po odkryciu źródła tajemniczego wymierania, wciąż pozostają pytania. Na przykład:
Czy ten orzęsk jest nowy na tym obszarze, czy też istniał tam przed wymarciem? Jeśli tam był, jakie warunki środowiskowe sprzyjały jego wzrostowi i dlaczego zaraził jeżowce? Czy może wpływać na inne gatunki jeżowców?
„Jedna z naszych teorii głosi, że orzęski rosły dobrze w warunkach wysokiej produktywności, które obserwowano na Karaibach, kiedy zaczęło się wymieranie” – powiedział Kellogg. „Jesteśmy również ciekawi faktu, że w niektórych obszarach geograficznych, w których doszło do tego wymierania, i gdzie koralowce spadają z powodu choroby utraty tkanki kamiennych koralowców, zachodzi pewne nakładanie się”.
Badania zostały sfinansowane przez National Science Foundation, Atkinson Center for Sustainable Futures Rapid Response Award, AGGRA, National Oceanic and Atmospheric Administration, National Fish and Wildlife Foundation, Florida Keys Marine Sanctuary oraz Florida Fish and Wildlife Conservation Commission.