قام فريق بقيادة باحثين في كولومبيا البريطانية بحل لغز مرض بشع يقتل مليارات من نجوم البحر على طول ساحل المحيط الهادئ في أمريكا الشمالية ، بعد أكثر من عقد من الزمان.
يتذكر ميلاني برنتيس ، المؤلف الرئيسي لدراسة جديدة ، لحظة من “عدم تصديقها حقًا” عندما وجد الباحثون سلالة من البكتيريا التي كانت وفيرة في نجوم البحر المريضة وتغيب عن النجوم الصحية.
قالت: “كان رد فعلي الأولي مثل ،” حسنًا ، لذلك فعلت شيئًا خاطئًا “.
وقال برنتيس إن الفريق قضى شهورًا في محاولة لدحض نتائجهم ، مما يؤكد في النهاية أنهم قاموا بتكسير رمز المرض.
وجدوا أن البكتيريا Vibrio pectenicida هي سبب واضح لمرض هدر النجوم البحرية.
وقال برنتيس ، وهو باحث شريك باحث في معهد هاكاي وقسم العلوم الأرضية والمحيطات والغلاف الجوي بجامعة كولوم كولومبيا البريطانية: “(إنه) سؤال يحاول الباحثون الإجابة عليه منذ حوالي 12 عامًا ، لذلك نحن نتجاهل”.
تم نشر الورقة التي تفصل المشروع البحثي لمدة أربع سنوات ونتائجها عبر الإنترنت في مجلة Nature Ecology & Evolution المجلة التي استعرضها النظراء يوم الاثنين.
وصفت أليسا جيمان ، التي ساعدت في إطلاق المشروع في عام 2021 ، المرض بأنه “بشعرة” ، مما تسبب في تنمية نجوم البحر ، وفقدان أذرعهم و “تختفي إلى الفريسة” حوالي أسبوع أو أسبوعين بعد التعرض لممرض الممرض.
لقد كان الأمر مميتًا بشكل خاص لنجوم Sunflower Sea ، مما أسفر عن مقتل حوالي ستة مليارات من الأنواع التي يمكن أن تنبت 24 ذراعًا وتصل إلى متر.
وقالت الدراسة إن نجوم البحر العملاق يعتبرون الآن منقرضين وظيفياً عبر معظم نطاقهم السابق قبالة ساحل الولايات المتحدة القارية ، مع خسائر تتجاوز 87 في المائة في “الملاجئ الشمالية” حيث لا تزال مستمرة.
كان للانهيار آثار متتالية ، بما في ذلك الخسائر الواسعة النطاق في غابات عشب البحر البيئية والثقافية والاقتصادية.
وقال برنتيس: “أعتقد أننا لم نكن نقدر حقًا مدى أهمية نجوم عباد الشمس البرتقالية أو الأرجواني أو البني أو الأنواع” Keystone “مع تأثير كبير على نظامهم البيئي.
احصل على أخبار وطنية
بالنسبة للأخبار التي تؤثر على كندا وحول العالم ، اشترك في تنبيهات الأخبار العاجلة التي تم تسليمها مباشرة عندما تحدث.
نجوم البحر العملاق هم أفضل الحيوانات المفترسة ، وضرب الخوف في اللافقاريات الأخرى.
وقال جيمان ، عالم البيئة البحرية في معهد هاكاي وأستاذ مساعد في معهد المحيطات ومصايد الأسماك بجامعة كولومبيا البريطانية: “كل ما يعيش على الأرض تحت الماء يهرب منها عندما يأتي”.
إنهم يحافظون على مجموعات قنفذ البحر في الاختيار ، بدورهم ضمان صحة الغابات التي توفر الموائل والغذاء للعديد من الأنواع الأخرى.
وقال برنتيس إن دمار نجوم عباد الشمس قد تسبب في “تحول إجمالي للنظام الإيكولوجي” ، حيث حول غابات عشب البحر إلى “قنفذ البارنس”.
ظلت البكتيريا التي تسبب مرض هدر النجوم في البحر بعيد المنال لأكثر من عقد من الزمان منذ أن لوحظت نجوم البحر لأول مرة في أعداد كبيرة في عام 2013. ومن المعروف أن نفس البكتيريا تهاجم يرقات الأسقلوب.
وقال برنتيس إن الاختراق جاء بعد أن تحول فريق البحث من فحص الأنسجة المريضة إلى التركيز على سائل Sea Stars ‘Coelomic ، مما يشبهه بدم نجم البحر.
وأوضحت أن الأبحاث السابقة شملت إدارة الأنسجة من خلال مرشحات الغشاء الصغيرة التي كانت من شأنها استبعاد البكتيريا ، والتي عادة ما تكون أكبر من الفيروسات.
وقالت إن فريق معهد هاكاي بدأ بتكرار التجارب الأولية ، لكنهم لم يتمكنوا من التسبب في مرض في نجوم البحر السليمة.
“كنا نفعل كل ما في وسعنا ، ولم نتمكن أبدًا من التسبب في المرض ، ولذا بالنسبة لنا هو الذي اقترح أن يكون الممرض أكبر من الفيروس”.
ومع ذلك ، بعد التغلب على السائل المشترك ، الذي وصفه Prentice بأنه “مياه البحر بشكل أساسي” ، أثار الباحثون مرضًا في نجوم البحر الصحية.
وقالت: “هذا يشير إلى أن العامل الممرض كان في هذا السائل ، وينتهي بنا المطاف في العمل مع نوع أنظف وأسهل من الأنسجة للتحقيق”.
من هناك ، أنشأت Prentice قائمة بجميع الأنواع الميكروبية المختلفة الموجودة في إهدار نجوم البحر ومقارنتها ضد النجوم الصحية في المختبر.
وقالت: “لقد وصلت أخيرًا إلى مكان أنشأت فيه هذه القوائم المختلفة وكان من الواضح جدًا على الفور أن هناك (كان) أطنانًا من أنواع Vibrio المختلفة داخل نجوم البحر الهدف ، ولم نر ذلك حقًا في نجوم البحر الصحية”.
قالت برنتيس إنها قامت بعد ذلك بتصفية البيانات الوراثية للنظر في كل سلالة من بكتيريا Vibrio ، مما أدى إلى لحظة Eureka مع Vibrio pectenicida.
وقالت: “لقد رأيناها للتو في كل عينة من نجم البحر الهزال ، ثم نظرنا إلى ضوابطنا ولم يكن الأمر في أي منهم”.
قالت برنتيس إن الباحثين الآخرين كانوا يتمنى لها “حظ سعيد” عندما انضمت إلى المشروع ، ولكن كان هناك شكوك حول ما إذا كانوا سيحلون الغموض.
وقالت إنه كان “لا يصدق” أن يكون جزءًا من اكتشاف يمكن أن يساعد في إحداث فرق ذي معنى في استعادة نجوم البحر ونظمهم الإيكولوجية.
وقالت Gehman أيضًا ، إنها لم تكن متأكدة من أن المشروع سيؤدي إلى إجابة فريدة.
قالت: “اعتقدت أنه سيكون معقدًا. اعتقدت أنه سيكون هناك أشياء متعددة تعتمد على أشياء أخرى”. “كان هذا أكثر وضوحًا مما كنت أتوقعه.”
وقالت إن هذا الاكتشاف يسمح للباحثين بتحويل جهودهم إلى أسئلة أعمق ، بما في ذلك الدور المحتمل لدرجات حرارة المحيطات الاحترار وإمكانية تربية نجوم البحر في الأسر لتعزيز مقاومة الأمراض وتحفيز الشفاء.
وقال Gehman إن هذا المرض هو الآن موسمي ، حيث يحدث تفشي في الأشهر الأكثر دفئًا ، مما يشير إلى أن درجة الحرارة قد تكون عاملاً.
“هل ينمو Vibrio pectenicida بشكل أسرع في درجات حرارة أكثر دفئًا ويمكن أن يبقى نجم البحر نوعًا من البقاء على قيد الحياة عند معدلات النمو في درجات حرارة أكثر برودة ، ولكن عندما تصل إلى درجات حرارة أكثر دفئًا ، لا يمكنهم ذلك ، هل هذا ما يحدث؟”
وقال Gehman إن النتائج يمكن أن تساعد الباحثين على فهم أين يمكن أن تكافح نجوم البحر أو البقاء على قيد الحياة مع تغير المناخ في المستقبل.
وقال برنتيس إن هناك مجموعات “بقايا” من نجوم عباد الشمس على طول ساحل كولومبيا البريطانية ، وقد يكون البعض “ممكنًا للغاية” أكثر مقاومة لمرض الهدر.
وقالت إن العثور على نجوم البحر وتكاثره بشكل انتقائي مع قدرة أعلى لمحاربة المرض يمكن أن ينتج نجوم البحر “النجم” لإعادة الإنتاج في البرية.
وقالت: “يبدو أن الخيال العلمي في بعض الأحيان ، لكن الناس يعملون على ذلك”.
