微生物群涉及海星消耗疾病
罪魁禍?zhǔn)卓赡苁窃S多微生物。自2013年以來,一股令人毛骨悚然的神秘疾病導(dǎo)致西海岸數(shù)百萬(wàn)海星死亡,從墨西哥到阿拉斯加 - 使動(dòng)物轉(zhuǎn)向粘性,失去雙腿,將自己的身體拉成碎片。多年來,海洋科學(xué)家一直在尋找原因。
現(xiàn)在,一項(xiàng)首次開展的研究表明,動(dòng)物的微生物群 - 生活在海星中和海星上的細(xì)菌群落 - 對(duì)疾病的進(jìn)展至關(guān)重要。“微生物的不平衡可能導(dǎo)致這種疾病,”佛蒙特大學(xué)海洋生物學(xué)家Melissa Pespeni說,他共同領(lǐng)導(dǎo)了11月7日發(fā)表于“自然出版商”在線期刊“ 科學(xué)報(bào)告”的新研究。
或者,可能是科學(xué)家在海星的微生物組中觀察到的變化是由另一種尚未被發(fā)現(xiàn)的病原體引起的。Pespeni說:“我們以為我們可能會(huì)找到一種吸食微生物的煙槍,但是沒有,有一整套已知的病原體隨著疾病的發(fā)病而增加。”
這些已知的來自Tenacibaculum家族的致病細(xì)菌和其他機(jī)會(huì)性細(xì)菌在科學(xué)家觀察到海星生病時(shí)開始大量飆升。隨著患病動(dòng)物逐漸走向死亡,這些同樣麻煩的細(xì)菌繼續(xù)增加。同時(shí),來自假單胞菌屬的已知有益細(xì)菌在疾病發(fā)作時(shí)大量減少。
“我們還不知道海星消耗疾病的原因,”梅蘭妮勞埃德說,他是Pespeni的UVM實(shí)驗(yàn)室的一名博士后研究員。“但我們的確表明,微生物組在海星是否保持健康或生病方面發(fā)揮著重要作用,”Pespeni說。
這兩位科學(xué)家一起觀察了從加利福尼亞州蒙特里收集的三十七個(gè)赭色海星(Pisaster ochraceus) - 這是該疾病的一個(gè)已知熱點(diǎn) - 在佛蒙特州的三十七個(gè)坦克中。所有的動(dòng)物都進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室看起來很健康,但是,兩個(gè)多星期以來,其中有29只患上了消瘦的疾病而死了。
“看到它真的很難過。它們變得跛腳和流動(dòng),內(nèi)孔直接穿過它們的內(nèi)部,沒有組織完整性。如果一只手臂朝一個(gè)方向開始行走,它可能會(huì)留下身體的其余部分,”Pespeni說。
相比之下,沒有患病的8只動(dòng)物的微生物總體豐富程度高于病態(tài)動(dòng)物。而且,UVM科學(xué)家們表示,健康的動(dòng)物擁有大量有益的微生物,可以檢測(cè)致病微生物,抑制其生長(zhǎng),并清除可能損害海星狀環(huán)境污染物的有害物質(zhì)。
這種浪費(fèi)的疾病在一個(gè)巨大的地理范圍內(nèi)襲擊了二十多種不同的海星,威脅著這些頂級(jí)掠食者中的一些瀕臨滅絕 - 并改寫了北美西海岸的生態(tài)。
Pespeni說:“這種疾病已跨越多種不同的海星,并突然出現(xiàn)在許多相距甚遠(yuǎn)的地方。” “由于該疾病的廣泛性,它似乎越來越不可能是單一病原體。”
自十九世紀(jì)末以來,一些科學(xué)家認(rèn)為傳染病的進(jìn)展是一個(gè)生物攻擊宿主的結(jié)果。這種方法并未對(duì)某些復(fù)雜疾病有所了解。例如,珊瑚中的黑帶病已被證明是由整個(gè)微生物群落引起的。并且,在人類中,一些慢性疾病,包括炎性腸病,多發(fā)性硬化癥和1型糖尿病,與所謂的“生態(tài)失調(diào)”有關(guān) - 一般是人的微生物群的破壞。
Pespeni說:“即使我們?cè)诤P窍Ъ膊〉母凑业揭环N單一的病原體,它也可以通過拋棄宿主的微生物組來完成它的工作。” 但她懷疑這種疾病是影響動(dòng)物微生物組和免疫系統(tǒng)的多方面問題的結(jié)果 - 反過來,她推測(cè),這可能是由污染或環(huán)境變化引發(fā)的,并指出了進(jìn)一步研究的重要領(lǐng)域。
在這個(gè)和其他實(shí)驗(yàn)中,“在第二天早上觀察海星健康的一天和片斷以及接近死亡的情況并不少見,”UVM的共同作者梅蘭妮勞埃德說。“如果這種疾病發(fā)生在人類身上,那將是斯蒂芬金小說的制作。”
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