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海星大規模觸手融化死亡謎團終解開 暖化致低氧、微生物增加夾擊造成

2021/1/22 — 23:14

自 2013 年起,數百萬來自北美西海岸海星的觸手神秘融化脫離軀幹,令該類能可再生觸手的海底生物大規模死亡, 20 種海星受滅絕威脅。部份圈養的海星亦受牽連,在肢體融化後數日死亡。多年來學界一直無法確認這種海星消耗性病變 (sea star wasting disease) 由何種病原體造成,而在全球海洋亦有蔓延趨勢。

三藩市州立大學海洋生物學家 Citlalli Aquino 領導的團隊在月初刊於 Frontiers in Microbiology 的研究終於揭開謎底,表明事態比想像中複雜得多。團隊比較健康海星與患病海星體內的細菌類型,發現在嗜低氧環境細菌與嗜營養菌在患病海星中數量豐富。

實驗室測驗證實,海水中氧氣減少會造成 75% 海星的組織融化,而向水中添加過量的營養或浮游植物也會導致海星健康轉差。

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團隊重新分析了 2013 年死亡海星的組織樣本,發現了當中含過量的氮,顯示海星是窒息死亡。

有参與研究的康奈爾大學海洋微生物學家 Ian Hewson 解釋,海星透過外層的皮鰓 (papulae) 呼吸,如皮鰓周圍無足夠氧氣海星將無法呼吸。而海星體內發現到的微生物並不直接引起疾病,但當海水中有機物含量增加,觸發微生物繁殖時就會偷走海星的氧氣。他形容,海星實際上是「淹死」,然後腐爛的觸手進一步增加了微生物營養,形成「可怕的海星死亡迴路」。

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其中一紫色海星 (Pisaster ochraceus) 的觸手因病分離。
Credit: Elizabeth Cerny-Chipman/Oregon State University via Wikipedia

其中一紫色海星 (Pisaster ochraceus) 的觸手因病分離。
Credit: Elizabeth Cerny-Chipman/Oregon State University via Wikipedia

團隊又指出,大多數海星融化事件都在深秋或夏季出現,這些時候通過光合作用增加水中營養物含量的浮游植物數量也較往常多。

現時已知高溫是浮游植物增多的推動因素,澳洲出現的海星融化事件則是在有紀錄以來最長和最強烈熱浪後發生;海水升溫也導致其他地方出現同類事件。 Hewson 補充,較暖海水的融氧量也較低。

失去海星所造成的破壞性影響也已經出現在整個生態系統。例如有多達 24 條觸手、長一米的向日葵海星 (Pycnopodia helianthoides)會捕獵海膽、海螺和其他海底無脊椎動物,保持海底海藻林健康。不過,因為海星消耗性病變,這種東太平洋獨有品種數量已在短時間內暴減九成。到 2016 年,海膽數量失控上升令海藻林面積在某些地區大減八成。

來源:
Science Alert, A Horrible Condition Turning Starfish Into Goo Has Finally Been Identified, 22 January 2021

報告:
Mamalakis, A., Randerson, J.T., Yu, J.Y. & et al. (2021). Evidence That Microorganisms at the Animal-Water Interface Drive Sea Star Wasting Disease. Frontiers in Microbiology. Doi: 10.3389/fmicb.2020.610009

文/Alan Chiu

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