Pesquisadores descobriram a causa da devastadora epidemia de estrelas do mar

UM Ele estuda A publicação de segunda-feira esclarece um mistério marinho que já dura mais de uma década: o que matou a aveludada estrela do mar girassol?

Em 2013, algo começou a destruir estrelas do mar ao longo da Costa Oeste, reduzindo-as a cadáveres fragmentados e em decomposição. Nos próximos anos, as doenças debilitantes (SSWD) Matando bilhões de animais ao longo da costa, transformando ecossistemas marinhos inteiros. Uma rede de pesquisadores foi formada para focar na recuperação.

Uma espécie foi particularmente atingida: Picnopódios Helianthoidesmais comumente conhecida como estrela do mar girassol. Os cientistas estimam que a população mundial diminuiu 94% desde 2013. Só a Califórnia perdeu cerca de 99% das suas estrelas-do-mar-girassol. Por mais de uma década, ninguém sabia o que era responsável.

Em seu artigo em Landscape Ecology and Evolution, Os investigadores identificaram agora a causa desta epidemia devastadora e, com ela, o caminho a seguir para a recuperação.

“Isto foi um grande negócio para nós”, disse Alyssa Gehman, ecologista de doenças marinhas do Instituto Hakai e da Universidade da Colúmbia Britânica e autora principal do estudo. “Quando iniciamos esses testes, eu sabia que aprenderíamos mais, mas honestamente não estava convencido de que realmente encontraríamos o agente causador.”

Essa descoberta ocorreu durante uma reunião de rotina entre Gehman e duas de suas assistentes, Grace Crandall e Melanie Prentice. Recentemente, testaram se o celoma tratado termicamente – o fluido corporal interno de uma estrela do mar – ainda poderia causar doenças quando injetado em uma estrela do mar saudável. Quando isso não aconteceu e as estrelas do mar injetadas permaneceram saudáveis, confirmou-se que a doença era causada por algo vivo.

Para descobrir o que era esse “algo”, a equipe recorreu a uma série de técnicas que revelam quais genes são expressos pelos microrganismos. Quando compararam animais saudáveis ​​e infectados, um grupo se destacou consistentemente – o grupo VibriosUm tipo de bactéria comumente encontrada em ambientes marinhos.

Uma estrela do mar girassol ganha vida em Knight Inlet, na Colúmbia Britânica.

(Grant Callegari/Instituto Hakai)

Sabendo que existem muitos VibriosOs pesquisadores estavam curiosos para ver se a doença debilitante poderia estar ligada a uma doença em particular. Prentice conduziu a análise em nível de espécie e eles ficaram surpresos com o resultado.

“A lista inteira foi Vibrio pectinum. “Estava presente em todas as nossas seis estrelas e não estava sob nosso controle”, disse Gehman. “Ficou incrivelmente claro que essa bactéria estava causando a doença.”

Para as florestas de algas da Califórnia e para os grupos conservacionistas que tentam salvá-las, esta notícia representa um grande ponto de viragem.

As estrelas-do-mar-girassol são uma espécie-chave, o que significa que desempenham um papel crucial na regulação da estabilidade e diversidade dos seus ecossistemas. Uma de suas funções mais importantes é controlar as populações do ouriço-do-mar roxo, espécie de notório apetite.

“Eles podem destruir a floresta de algas e então literalmente sobreviver naquele ecossistema sem uma fonte de alimento”, disse Prentice, biólogo marinho e coautor do estudo. “Eles entram em um estado quase de zumbi até que as algas voltem a crescer e então as exterminam novamente.”

As estrelas-do-mar-girassol estão acostumadas a atacar ouriços e mantê-los sob controle. Mas quando a doença devastadora praticamente eliminou o principal predador, as populações de ouriços-do-mar explodiram, destruindo florestas de algas e transformando habitats subaquáticos antes férteis nos chamados ouriços-do-mar.

Grace Crandall, à esquerda, uma estudante de pós-graduação da Universidade de Washington, trabalha com a ecologista evolucionista Melanie Prentice para examinar estrelas do mar em busca de sinais de doenças na Estação Marinha de Campo de Marrowston.

(Bennett Whitnell/Instituto Hakai)

“As florestas de algas marinhas são o ecossistema mais importante da nossa costa porque albergam mais de 800 espécies de animais”, disse Nancy Caruso, bióloga marinha e fundadora da organização sem fins lucrativos. Inspire-se. “Basicamente, são apartamentos e complexos de apartamentos para os animais que vivem nas nossas costas. Quando eles desaparecem, os animais não têm onde viver.”

As florestas de algas também filtram a água, armazenam carbono e protegem as comunidades costeiras das tempestades e da erosão, tornando-as aliadas no combate às alterações climáticas, disse Prentice.

Desde o surto de 2013, áreas como O norte da Califórnia perdeu mais de 95% de sua cobertura florestal de algas. Muitos locais ainda são considerados áreas de colapso ecológico.

Alguns cientistas que tentam recuperar estrelas-do-mar-girassol veem a descoberta como uma forte evidência para pesquisas futuras – e esforços para aumentar as espécies-chave ameaçadas.

Por exemplo, poderia ajudar a resolver as preocupações das autoridades da vida selvagem da Califórnia de que estrelas criadas em cativeiro possam estar infectadas com a doença e transportá-la para águas selvagens se forem transportadas, disseram os conservacionistas.

A Prentice está atualmente desenvolvendo algo semelhante a um teste rápido de coronavírus que poderia ajudar a rastrear animais e água do mar quanto à sua presença. Vibrio pectinum Antes de serem introduzidos no oceano. Isso supera o complicado processo de monitorá-los para garantir que estejam saudáveis ​​o suficiente para serem liberados.

Amy M. Chan, microbiologista marinha do Laboratório de Microbiologia e Virologia Aquática da Universidade da Colúmbia Britânica, compara culturas de bactérias de estrelas do mar doentes com estrelas do mar saudáveis ​​em 2024.

(Toby Hall/Instituto Hakai)

“Isso será poderoso não apenas para a pesquisa, mas também para a gestão”, disse ela. “Agora podemos realmente testar os animais antes de movê-los, ou testar as águas num potencial local de plantação e dizer: este é um bom lugar para reintroduzi-los?”

Os investigadores também planeiam verificar se algumas estrelas são resistentes a doenças, abrindo a porta à criação de animais mais resistentes. Será que expô-los a uma dose baixa da doença resolveria o problema?

Avanços promissores já foram feitos na conservação.

A partir de 2019, Jason Howden, cientista pesquisador sênior da… Friday Harbor Laboratories da Universidade de Washingtonliderou um esforço para ver se estrelas massivas poderiam ser reproduzidas em cativeiro. Eles conseguiram, e o sucesso abriu caminho para uma rede de cientistas que tentava restaurar a espécie.

No ano passado, a sua equipa tornou-se a primeira (e atualmente a única) a libertar estrelas criadas em laboratório no oceano, enviando 10 estrelas com um ano e 10 estrelas com dois anos para perto da doca do seu laboratório na Ilha de San Juan. Ninguém foi visto doente ou morrendo. Pelo menos três das crianças de dois anos foram avistadas há apenas alguns meses.

“Isso não apenas mostra que as estrelas podem prosperar na natureza, mas se você as colocar em uma área de sua preferência, elas permanecerão por perto”, disse ele.

Mar de girassóis estrela em fiordes de água fria na costa central da Colúmbia Britânica.

(Bennett Whitnell/Instituto Hakai)

Ele agora espera obter a aprovação da Washington Wildlife Agency para liberar as estrelas em um pequeno ouriço estéril que cresce no lado oeste da ilha, onde seu laboratório está localizado. A ideia é ver se introduzi-los em locais onde os ouriços assumiram o controle e onde as algas estão infestadas pode ajudar a restaurá-las.

Esse trabalho pode começar neste outono.

Os cientistas da Califórnia estão caminhando na mesma direção, mas ainda não desenvolveram as estrelas na natureza.

Pesquisadores da The Nature Conservancy podem liberar as estrelas em gaiolas na Baía de Monterey em setembro, replicando o passo que a equipe de Howden deu antes de enviá-las por conta própria. Eles estão aguardando a aprovação do Departamento de Pesca e Vida Selvagem da Califórnia.

Também houve avistamentos esperançosos de estrelas selvagens nas águas da Califórnia. Recentemente, uma estrela do mar girassol foi avistada no condado de Sonoma, que Howden estima ser o ponto mais ao sul já avistado em sete anos.

“São necessárias muitas estrelas para formar populações saudáveis, por isso apenas ter algumas delas não é necessariamente suficiente para criar um bom tipo de população. Mas pelo menos isto é um sinal de que o tipo ainda existe e que, com alguma ajuda, poderemos ser capazes de aumentar essas populações”, disse Howden.

em Aquário do Pacífico E em Long Beach, que cuida de algumas das estrelas remanescentes do girassol, as novas descobertas poderão ajudar a reformular as prioridades.

“Isso aumenta nosso foco no que seria necessário para reintroduzir esses animais de uma forma cuidadosa, informada e sustentável”, disse Jonathan Casey, curador de peixes e invertebrados do aquário.

“A cada nova peça do quebra-cabeça, sentimos que estamos nos aproximando de um futuro onde as estrelas dos girassóis poderão mais uma vez florescer ao longo da nossa costa.”

Estrelas do mar de girassol estavam por toda parte, na areia, nas pedras, nas algas e nas algas marinhas. Para Gehman, esse é o ponto. Ela espera que as descobertas ajudem as pessoas a perceber que mesmo as espécies mais abundantes podem desaparecer muito rapidamente.