De studie werd geleid door Dr. Omri Bronstein van de School of Zoology en het Steinhardt Museum of Natural History (SMNH), samen met onderzoeksstudenten Lachan Roth, Gal Eviatar, Lisa Schmidt en May Bonomo, evenals Dr. Tamar Feldstein- Farkash van de SMNH. Onderzoekspartners uit de hele regio en Europa namen ook deel aan het onderzoek, dat duizenden kilometers koraalriffen omvatte.

Bovendien kon de onderzoeksgroep van TAU, door gebruik te maken van moleculair-genetische hulpmiddelen, de ziekteverwekker identificeren die verantwoordelijk is voor de massale sterfte van zee-egels van de soort Diadema setosum in de Rode Zee:een scuticociliate parasiet die het meest lijkt op Philaster apodigitiformis.

De onderzoekers leggen uit dat dit eencellige organisme ongeveer twee jaar geleden ook verantwoordelijk was voor de terugkerende massale sterfte van Diadema antillarum in het Caribisch gebied, na de beruchte ineenstorting van de zee-egelpopulatie daar in 1983, wat leidde tot een catastrofale faseverschuiving van het koraalrif.

Zoals opgemerkt was Dr. Bronstein in december 2022 de eerste onderzoeker die de massale sterfte onder zee-egels van de soort Diadema setosum identificeerde – de langdoornige zwarte zee-egels die veel voorkwamen in de noordelijke Golf van Eilat, Jordanië en de Sinaï. Dr. Bronstein en zijn team ontdekten ook dat de epidemie dodelijk was voor andere, nauw verwante zee-egels van het geslacht Echinothrix.

Deze resultaten suggereren dat de ooit meest voorkomende en belangrijkste herbivoren op de zeebodem in de regio nu vrijwel verdwenen zijn. Duizenden zee-egels stierven een snelle en gewelddadige dood; binnen twee dagen verandert een gezonde zee-egel in een kaal skelet zonder weefsel of stekels, en de meesten werden verslonden door roofdieren terwijl ze stierven, omdat ze zichzelf niet konden verdedigen. Volgens schattingen zijn er vandaag de dag nog maar een paar individuen van de getroffen zee-egelsoort overgebleven in de koraalriffen van de Golf van Akaba.

Dr. Bronstein legt uit dat zee-egels in het algemeen, en in het bijzonder diadematoïden (de zee-egelfamilie die door de ziekte wordt getroffen), worden beschouwd als sleutelsoorten die essentieel zijn voor het gezond functioneren van koraalriffen. De zee-egels fungeren als de 'tuinmannen' van het rif en voeden zich met de algen die met de koralen concurreren om zonneschijn, en voorkomen dat ze de koralen overnemen en verstikken.

Volgens Dr. Bronstein vond de belangrijkste en meest bestudeerde massale sterfte onder zee-egels tot nu toe plaats in 1983, toen een mysterieuze ziekte zich door het Caribisch gebied verspreidde, waarbij de meeste zee-egels van de soort Diadema antillarum, familieleden van de zee-egels van Eilat, omkwamen. P>

Als gevolg daarvan verspreidden de algen zich ongecontroleerd, waardoor het zonlicht van de koralen werd geblokkeerd, en het hele rif veranderde van een koraalrif in een algenveld. Bovendien zijn zowel de koralen als de zee-egelpopulaties nooit volledig hersteld, ook al vond de massale sterfte in het Caribisch gebied veertig jaar geleden plaats.

Bij de laatste uitbraak in het Caribisch gebied in 2022 kwamen overlevende bevolkingsgroepen en individuen van de vroegere sterftegevallen om het leven. Deze keer beschikten onderzoekers echter over de wetenschappelijke en technologische hulpmiddelen om het forensische bewijsmateriaal te ontcijferen. Een onderzoeksgroep van Cornell University heeft de verantwoordelijke ziekteverwekker, een scuticociliate parasiet, kunnen identificeren.

Dr. Bronstein benadrukt:“Dit is een groeiende ecologische crisis, die de stabiliteit van koraalriffen op ongekende schaal bedreigt. Blijkbaar heeft de massale sterfte die we in 2023 in Eilat hebben vastgesteld, zich langs de Rode Zee en daarbuiten verspreid – naar Oman en zelfs tot aan het eiland Réunion in de Indische Oceaan.

“De dodelijke ziekteverwekker wordt door water vervoerd en kan in zeer korte tijd grote gebieden aantasten. Zelfs zee-egels die zijn opgegroeid in zeewatersystemen van het Interuniversitair Instituut voor Mariene Wetenschappen in Eilat, of bij het Underwater Observatory, raakten besmet en stierven nadat de ziekteverwekker kwam binnen via het recirculerende zeewatersysteem.

"Zoals opgemerkt is de dood snel en gewelddadig. Voor het eerst kon ons onderzoeksteam alle stadia van de ziekte documenteren – van infectie tot de onvermijdelijke dood – met een uniek videosysteem geïnstalleerd bij het Interuniversitair Instituut voor Mariene Wetenschappen in Eilat. .

‘Bovendien was tot voor kort bekend dat slechts één soort zee-egel door deze ziekteverwekker werd getroffen:de Caribische soort. Tegenwoordig weten we dat nog meer soorten vatbaar zijn voor de ziekte – die allemaal tot dezelfde familie van de belangrijkste zee-egelherbivoren behoren. op koraalriffen."

• 

• 

Dr. Bronstein voegt hieraan toe:“In ons onderzoek hebben we ook aangetoond dat de epidemie zich verspreidt langs menselijke transportroutes in de Rode Zee. Het beste voorbeeld is de kade in Nueiba in de Sinaï, waar de veerboot vanuit de Jordaanse stad Aqaba aanmeert. we hebben ons rapport vorig jaar gepubliceerd, we waren al op de hoogte van sterfgevallen onder zee-egels in Akaba, maar hadden er nog geen tekenen van ontdekt in de Sinaï.

"De eerste plek waar we uiteindelijk de sterfte in de Sinaï vaststelden, was naast deze kade in Nueiba. Twee weken later had de epidemie Dahab al bereikt, ongeveer 70 kilometer verder naar het zuiden. Het tafereel onder water is bijna surrealistisch:het zien van een soort die zo dominant in een bepaalde omgeving, eenvoudigweg binnen een paar dagen uitgewist. Duizenden skeletten rollen over de zeebodem, brokkelen af ​​en verdwijnen in zeer korte tijd, zodat zelfs bewijs voor wat er is gebeurd moeilijk te vinden is."

Volgens dr. Bronstein is er momenteel geen manier om geïnfecteerde zee-egels te helpen of tegen de ziekte te vaccineren. We moeten echter snel broedpopulaties van bedreigde diersoorten tot stand brengen in teeltsystemen die los staan ​​van de zee, zodat we ze in de toekomst opnieuw in de natuurlijke omgeving kunnen introduceren.

“Helaas kunnen we de natuur niet herstellen, maar we kunnen zeker ons eigen gedrag veranderen. Allereerst moeten we begrijpen wat deze uitbraak op dit moment heeft veroorzaakt. Wordt de ziekteverwekker onbewust vervoerd door zeevaartuigen? Of is hij er altijd al geweest en barst hij nu uit als gevolg van tot een verandering in de milieuomstandigheden? Dit zijn precies de vragen waar we nu aan werken."

Meer informatie: Massale sterfte onder diadematoïde zee-egels in de Rode Zee en de westelijke Indische Oceaan, Huidige biologie (2024). DOI:10.1016/j.cub.2024.04.057. www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(24)00531-1

Journaalinformatie: Huidige biologie

Aangeboden door de Universiteit van Tel-Aviv