Начиная с 2013 года, загадочная болезнь поразила популяции морских звезд вдоль и поперек западного побережья США. В течение нескольких месяцев многие виды морских звезд погибли в рекордных количествах, хотя Pisaster ochraceus - ключевой вид, известный как охристая морская звезда, - оказался в числе наиболее пострадавших. Теперь исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Крус проанализировали, насколько сократилась популяция этого вида, но они еще не определили, какие факторы могут способствовать эпидемии.
Ученые не уверены, что вызывает это заболевание, известное как синдром истощения морских звезд (SSWS). Некоторые исследователи считают, что виновником может быть вирусный патоген, но доказательства неубедительны. Ранние признаки SSWS включают поражения и распад тканей, которые могут распространяться вдоль рук морских звезд, приводя к потере конечностей и возможной смерти, часто в течение нескольких дней.
Мелисса Майнер, исследователь кафедры экологии и эволюционной биологии Калифорнийского университета в Санта-Круз, базирующаяся в Беллингеме, штат Вашингтон, рассказала, что летом 2014 года она наблюдала за морскими звездами в местной приливной зоне. «Я вернулась через две недели, и это была просто смерть», - сказала она. «Приливная зона была усеяна звездами, и, вероятно, 90 процентов из них были мертвы или умирали».
Хотя подобные вспышки SSWS были зарегистрированы в южной Калифорнии в 1970-х, 80-х и 90-х годах, эта последняя эпидемия беспрецедентна по своим масштабам и размаху.«Мы давно наблюдаем за популяциями морских звезд, но это событие гораздо шире по географическому масштабу, чем все, что мы видели раньше», - сказал Майнер.
По словам Питера Раймонди, профессора экологии и эволюционной биологии и директора Института морских наук Калифорнийского университета в Южной Калифорнии, эта последняя вспышка распространилась от юга Нижней Калифорнии в Мексике до южных берегов Аляски. Раймонди является главным исследователем Межведомственной приливной сети скалистых отливов, или MARINe, консорциума из 18 исследовательских групп, которые отслеживают и собирают данные с более чем 200 приливных участков вдоль западного побережья.
В новом исследовании, опубликованном 20 марта в PLOS ONE, Майнер, Раймонди и их коллеги проанализировали данные MARINe, собранные в период с 2000 по 2016 год в 90 приливных зонах на тихоокеанском побережье Северной Америки, чтобы определить воздействие SSWS на охристую морскую звезду. населения и попытаться понять, какие факторы могли способствовать этой последней вспышке SSWS.
Данные показали, что в то время как популяции охристых морских звезд сократились во всех прибрежных районах, на участках в южной Калифорнии и на Нормандских островах произошло более серьезное сокращение, чем на северных. На юге количество взрослых морских звезд сократилось на 99 процентов или более более чем на половине из 39 обследованных участков, в то время как только на двух участках на севере наблюдался аналогичный уровень сокращения. Группа Майнера также отметила, что смертность молодых морских звезд в период после первоначальной вспышки SSWS увеличилась примерно на 90 процентов по сравнению с уровнями до вспышки.
Охровые морские звезды являются краеугольным камнем хищников в приливных экосистемах - части побережья, затопляемой во время прилива и открывающейся во время отлива - охотящейся на такие организмы, как калифорнийская мидия. Когда охристые звезды удаляются, заросли мидий могут расширяться, оставляя меньше места для процветания других организмов в этих местах обитания. По словам Майнера, сокращение числа охристых морских звезд может привести к изменению состава литоральных сообществ на западном побережье, хотя действуют и другие факторы.
К сожалению, данные не дали никаких сведений о том, какие факторы могут способствовать развитию SSWS в этих разных регионах. Распространенной причиной многих морских болезней является теплая вода. Прошлые события SSWS часто коррелировали с явлениями Эль-Ниньо и связанными с ними периодами теплой воды, но не в случае вспышки 2013 года. По словам Майнера, повышенная температура морской воды не была связана с первоначальным появлением болезни в широких масштабах, но могла усугубить ее воздействие в последующий период.
Еще один фактор, который исследователи учитывают, пытаясь предсказать распространение болезни, - это плотность пораженного населения в разных районах. «В районах, где животные собираются ближе друг к другу, обычно более вероятно распространение болезни», - сказал Майнер. Но ее группа не увидела такой закономерности для морских звезд цвета охры. Фактически, внешнее побережье Вашингтона - один из регионов с одной из самых высоких плотностей звезд - меньше всего пострадало от SSWS.
Поскольку ученые не обнаружили никаких «неопровержимых доказательств» болезни, а факторы, часто влияющие на возникновение и тяжесть морских заболеваний, такие как температура и плотность населения, не коррелировали с этой вспышкой, трудно по борьбе с эпидемией, сказал Майнер.
"Без информации, подтверждающей или опровергающей определенные факторы окружающей среды, мы не можем даже начать прописывать потенциальные решения", - сказала она.
По словам Майнера, эпидемия, начавшаяся в конце 2013 года, все еще продолжается, хотя массовые демографические сбои, отмеченные в 2014 и 2015 годах, с тех пор выровнялись. «Я бы хотела, чтобы текущий уровень населения сохранялся еще в течение шести месяцев или около того, прежде чем говорить, что это заболевание закончилось», - сказала она.
Miner теперь смотрит в будущее. Она считает, что перспективы восстановления популяции охристых морских звезд неопределенны. Однако, если нынешние тенденции сохранятся, восстановление будет происходить быстрее всего в северных регионах, где вербуется больше молодых особей, которые, по-видимому, доживают до зрелого возраста после вспышки болезни.«Я предполагаю, что регионам южной Калифорнии потребуется гораздо больше времени для восстановления», - сказала она.