دانشمندان بالاخره قاتل مرموز میلیونها ستاره دریایی را شناسایی کردند
از سال ۲۰۱۳، بیماری مرموزی باعث شده است بدن ستارههای دریایی بر اثر بیماری تجزیه شده و به مادهای نرم و لزج تبدیل میشود. پژوهشگران در مجلهی Nature Ecology & Evolution گزارش دادهاند که مظنون اصلی این مرگومیرها شناسایی شده است: باکتری ویبریو پکتنیسیدا (Vibrio pectenicida). شناسایی این عامل بیماریزا میتواند به دانشمندان کمک کند تا از جمعیتهای ستاره دریایی چه در طبیعت و چه در اسارت، محافظت کنند.
بهنوشتهی ساینس نیوز، بیماری که به آن بیماری زوال ستاره دریایی گفته میشود، با علائمی مانند پیچخوردگی بازوها، زخمهای سطحی و مرگ سریع شناخته میشود. یکی از گونههایی که بیش از همه آسیب دیده، آفتابگردان دریایی (Pycnopodia helianthoides) است که نزدیک به ۹۱ درصد از جمعیت خود (یعنی بیش از یک میلیارد ستاره دریایی) را در طی شیوعهای مکرر در سالهای ۲۰۱۵، ۲۰۱۸ و ۲۰۲۳ از دست داده است.
کاهش جمعیت ستارههای دریایی تأثیرات مهمی بر اکوسیستمهای دریایی دارد، چرا که آفتابگردان دریایی از راه شکار جمعیت توتیاهای دریایی را کنترل میکنند. در غیاب آنها، توتیاها جنگلهای کتانجک را از بین بردهاند که زیستگاهی حیاتی است که کربن دیاکسید اتمسفری را جذب میکند و برای ماهیها، سمورهای دریایی، شیرهای دریایی و دیگر جانوران پشتیبانی فراهم میکند.
شناسایی عامل بیماری ستارههای دریایی، امیدی برای نجات آفتابگردان دریایی ایجاد کرده است. بهگفتهی یان هیوسون، بومشناس دریایی از دانشگاه کرنل، این یافته میتواند خبر خوبی برای پرورش آفتابگردان دریایی در شرایط آزمایشگاهی باشد، زیرا میتوان آنها را با آنتیبیوتیکهایی درمان کرد که آن باکتری خاص را مورد هدف قرار میدهند.
آفتابگردان دریایی جمعیت توتیاهای دریایی را کنترل میکند و کاهش جمعیت آن تأثیرات مهمی بر اکوسیستمهای دریایی دارد
در سال ۲۰۱۴، هیوسون بخشی از تیمی بود که تصور میکردند عامل بیماری ستارههای دریایی را یافتهاند، اما نتوانستند یافتههای اولیه خود را تکرار کنند. ندانستن عامل بیماری، محافظت از این جانوران حتی در آکواریومها و باغوحشهایی که در آنها ستارههای دریایی برای بازگرداندن به طبیعت پرورش داده میشوند، را دشوار کرده بود.
برای شناسایی عامل بیماری، آلیسا-لوئیس گهمن، بومشناس بیماریهای دریایی از موسسه هاکای در بریتیش کلمبیا و همکارانش ستارههای دریایی سالم (چه وحشی و چه پرورشی) را به ایستگاه زمینشناسی ایالات متحده در مرواستون در ایالت واشنگتن آوردند. آنها این جانوران را به مدت دو هفته قرنطینه کردند تا اطمینان حاصل شود هیچ نشانهای از بیماری ندارند.
سپس، پژوهشگران ۵۰ ستاره دریایی را درون مخزنی قرار دادند که قبلاً ستاره دریایی بیماری در آن بوده، یا آنها را با ستارههای بیمار در تماس قرار دادند، یا مایعی از حفره داخلی بدن ستارههای بیمار به آنها تزریق کردند. همه این روشها کشنده بودند: ۹۲ درصد از ستارههای پیشتر سالم در عرض حدود ۱۲ روز مردند.
در گام بعدی، تیم تحقیقاتی به دنبال عامل انتشار بیماری گشت. درست مانند انسانها، بدن ستارههای دریایی نیز مملو از باکتریها، ویروسها و دیگر میکروارگانیسمهاست. پژوهشگران مایع حفره داخلی بدن ستارههای سالم و بیمار را برای یافتن مواد ژنتیکی خارجی بررسی کردند.
در جلسهای در ژانویه ۲۰۲۴، ملانی پرنتیس، بومشناس دریایی از مؤسسه هاکای نتایج توالییابی ژنتیکی را ارائه داد که ترکیب میکروبی مایع داخلی بدن ستارههای دریایی سالم و بیمار را مقایسه میکرد. در میان بیش از ۵۵ هزار نوع باکتری شناساییشده فراوانی ویبریو پکتنیسیدا بیشتر بود. گرچه برخی از ستارههای سالم نیز این باکتری را داشتند، مقدار آن در بدنشان بسیار کمتر بود.
پژوهشگران برای تأیید نقش باکتری مذکور، آن را در ظرف آزمایشگاه رشد دادند و به شش ستاره دریایی سالم تزریق کردند. هفت روز بعد، هر شش جانور مرده بودند. هیوسون میگوید این بخش از مطالعه قویترین بخش آن بود. اما او هنوز متقاعد نشده است که ویبریو پکتنیسیدا بهتنهایی عامل اصلی بیماری است. در تلاشهای قبلی او برای یافتن عامل بیماری، این باکتری همیشه در ستارههای مبتلا حضور نداشت.
گهمن معتقد است تفاوت در نتایج مطالعات مختلف میتواند به دلیل شیوه نمونهبرداری باشد. مطالعات قبلی از بافتهای مختلف ستاره دریایی نمونهگیری کردهاند، در حالی که مطالعه فعلی فقط بر مایع داخلی بدن تمرکز داشته است که در آن تفاوت میان ستارههای سالم و بیمار واضحتر است.
اما هیوسون همچنان تردید دارد. او میگوید ستارههای دریایی میتوانند به دلایل مختلف بیمار شوند، اما به روشهای محدودی نظیر از دست دادن بازوها یا ایجاد زخم بیماری را نشان میدهند. بنابراین، مشاهدات متفاوت از بیماری در گونههای مختلف ستاره دریایی میتواند علتهای متفاوتی داشته باشد. بااینحال، این یافتهها میتوانند برای نجات آفتابگردان دریایی مفید باشند.
گهمن درحال توسعه کیتهای تشخیص سریع (مشابه کیتهای تشخیص کووید ۱۹) است تا پژوهشگران بتوانند شیوع باکتری ویبریو پکتنیسیدا را در طبیعت شناسایی کرده و بهسرعت اقدام به درمان کنند.