จุลินทรีย์ที่เจริญเติบโตในสภาวะที่มีสารอาหารสูงจะทำให้ออกซิเจนในน้ำรอบๆ สัตว์ลดลง
ผู้ร้ายลึกลับที่อยู่เบื้องหลังโรคดาวทะเลมรณะไม่ใช่การติดเชื้ออย่างที่นักวิทยาศาสตร์เคยคิด
นักวิจัยรายงานวันที่ 6 มกราคมที่Frontier in Microbiology เว็บสล็อตรายงานว่า แบคทีเรียหลายชนิดที่อาศัยอยู่ภายในมิลลิเมตรของผิวของดาวทะเลทำให้ออกซิเจนจากน้ำหมดไปและทำให้สัตว์หายใจไม่ออก จุลินทรีย์ดังกล่าวเจริญเติบโตเมื่อมีสารอินทรีย์ในระดับสูงในน้ำอุ่น และสร้างสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนต่ำซึ่งสามารถทำให้ดาวทะเลละลายในแอ่งน้ำเมือก
โรคเน่าเสียของดาวทะเล ซึ่งทำให้เกิดอาการร้ายแรง เช่น เนื้อเยื่อเน่าเปื่อยและสูญเสียแขนขา ครั้งแรกได้รับความอื้อฉาวในปี 2556 เมื่อดาวทะเลที่อาศัยอยู่นอกชายฝั่งแปซิฟิกของสหรัฐฯ เสียชีวิตเป็นจำนวนมาก การระบาดของโรคยังเกิดขึ้นก่อนปี 2556 แต่ไม่เคยมีในวงกว้างเช่นนี้
นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าไวรัสหรือแบคทีเรียอาจทำให้ดาวทะเลป่วย สมมติฐานดังกล่าวได้รับการสนับสนุนในการศึกษาในปี 2014 ซึ่งพบว่าสัตว์ที่ไม่แข็งแรงอาจติดเชื้อไวรัส ( SN: 11/19/14 ) แต่การเชื่อมโยงนั้นหายไปเมื่อการศึกษาในภายหลังพบว่าไม่มีความสัมพันธ์ระหว่างไวรัสกับดาวทะเลที่กำลังจะตาย ทำให้นักวิจัยงงงวย ( SN: 5/5/16 )
การค้นพบใหม่ว่าการเติบโตของแบคทีเรียที่รักสารอาหารสามารถระบายออกซิเจนออกจากน้ำและทำให้เกิดโรคได้ “ท้าทายให้เราคิดว่าอาจไม่มีเชื้อโรคหรือปืนที่สูบบุหรี่ได้เสมอไป” เมลิสสา เปสเปนี นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยกล่าว ของรัฐเวอร์มอนต์ในเบอร์ลิงตันซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในงานนี้ สถานการณ์แวดล้อมที่ซับซ้อนเช่นนี้ในการฆ่าดาวทะเล “เป็นแนวคิดรูปแบบใหม่สำหรับการแพร่กระจาย [โรค]”
เอียน ฮิวสัน นักชีววิทยาทางทะเลแห่งมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์
กล่าวว่า มีปลาเฮอริ่งแดงจำนวนมากในระหว่างการตามล่าหาสาเหตุที่ว่าทำไมดาวทะเลตามชายฝั่งแปซิฟิกของอเมริกาเหนือจึงละลายกลายเป็นสารที่หนา นอกเหนือจากสมมติฐานเดิมของสาเหตุของไวรัสสำหรับโรค Sea star ที่สูญเสียไป ซึ่งทีมของ Hewson รายงานในปี 2014ในProceedings of the National Academy of Sciencesแต่ภายหลังได้พิสูจน์หักล้างแล้ว เขาและเพื่อนร่วมงานได้วิเคราะห์คำอธิบายอื่นๆ มากมาย ตั้งแต่ความแตกต่างของอุณหภูมิของน้ำจนถึง ทำให้สัตว์ได้รับเชื้อแบคทีเรีย แต่ไม่มีอะไรทำให้เกิดการสูญเสียอย่างน่าเชื่อถือ
จากนั้นนักวิจัยได้ตรวจสอบชนิดของแบคทีเรียที่อาศัยอยู่กับดาวทะเลที่มีสุขภาพดีเมื่อเทียบกับแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในสัตว์ที่เป็นโรคขยะมูลฝอย “นั่นคือช่วงเวลาที่เรามีช่วงเวลา aha” ฮิวสันกล่าว
ชนิดของแบคทีเรียที่เรียกว่า copiotrophs ซึ่งเจริญเติบโตในสภาพแวดล้อมที่มีสารอาหารมากมาย มีอยู่รอบๆ ดาวทะเลในระดับที่สูงกว่าปกติ ไม่ว่าไม่นานก่อนที่สัตว์จะพัฒนาเป็นแผลหรือเมื่อทำเช่นนั้น Hewson และเพื่อนร่วมงานพบว่า แบคทีเรียที่อยู่รอดได้เฉพาะในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยก็เจริญรุ่งเรืองเช่นกัน ในห้องแล็บ ดาวทะเลเริ่มสูญเปล่าเมื่อนักวิจัยเพิ่มแพลงก์ตอนพืชหรือส่วนผสมในการเจริญเติบโตของแบคทีเรียทั่วไปลงในอ่างน้ำอุ่นที่จุลินทรีย์และดาวทะเลอาศัยอยู่
การทดลองลดออกซิเจนออกจากน้ำมีผลคล้ายคลึงกัน ทำให้เกิดแผลในสัตว์ 75 เปอร์เซ็นต์ ขณะที่ไม่มีสัตว์ในกลุ่มควบคุม ข้อมูลแสดงให้เห็นดาวทะเลหายใจด้วยการกระจายออกซิเจนเหนือการคาดคะเนภายนอกเล็กๆ ที่เรียกว่าเหงือกผิวหนัง ดังนั้นการขาดออกซิเจนจากแมลงคอปปิโอโทรฟที่เฟื่องฟูทำให้ดาวทะเลดิ้นรนหาอากาศ ยังไม่ชัดเจนว่าสัตว์เหล่านี้ย่อยสลายอย่างไรในสภาวะที่มีออกซิเจนต่ำ แต่อาจเนื่องมาจากการตายของเซลล์จำนวนมาก
แม้ว่าโรคนี้จะไม่ได้เกิดจากเชื้อก่อโรค แต่สามารถแพร่เชื้อได้ในแง่ที่ว่าดาวทะเลที่กำลังจะตายจะสร้างสารอินทรีย์ที่กระตุ้นแบคทีเรียให้เติบโตในสัตว์ที่มีสุขภาพดีในบริเวณใกล้เคียง “มันเป็นเอฟเฟกต์ก้อนหิมะนิดหน่อย” ฮิวสันกล่าว
ทีมงานยังได้วิเคราะห์เนื้อเยื่อจากดาวทะเลที่ยอมจำนนต่อการตายของมวลในปี 2013 ซึ่งตามมาด้วยสาหร่ายขนาดใหญ่ที่บานสะพรั่งบนชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกา เพื่อดูว่าสภาวะแวดล้อมดังกล่าวอาจอธิบายการระบาดนั้นได้หรือไม่ ในอวัยวะที่เติบโตอย่างรวดเร็วซึ่งช่วยให้พวกมันเคลื่อนที่ได้ ดาวทะเลที่เสียชีวิตนั้นมีไนโตรเจนรูปแบบสูงที่พบในสภาวะออกซิเจนต่ำ ซึ่งเป็นสัญญาณว่าสัตว์เหล่านั้นอาจตายจากการขาดออกซิเจน
ปัญหาอาจเลวร้ายลงด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ Hewson กล่าว “น้ำอุ่นไม่สามารถมีออกซิเจนได้มากพอ [เมื่อเทียบกับน้ำเย็นกว่า] เพียงแค่ใช้ฟิสิกส์เพียงอย่างเดียว” แบคทีเรียรวมทั้ง copiotrophs ก็เจริญงอกงามในน้ำอุ่นเช่นกัน
แต่การระบุสาเหตุที่เป็นไปได้อาจช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญรักษาดาวทะเลที่ป่วยในห้องแล็บได้ดีขึ้น Hewson กล่าว เทคนิคบางอย่างรวมถึงการเพิ่มระดับออกซิเจนในถังเก็บน้ำเพื่อให้ก๊าซเข้าถึงดาวทะเลได้ง่ายขึ้นหรือกำจัดสารอินทรีย์ส่วนเกินด้วยแสงอัลตราไวโอเลตหรือการแลกเปลี่ยนน้ำ
“ยังมีอีกมากที่ต้องทำความเข้าใจเกี่ยวกับโรคนี้ แต่ฉันคิดว่า [การศึกษาใหม่นี้] ทำให้เราเข้าใจได้ว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไร” Pespini กล่าวเว็บสล็อต
