مذنب غامض يقتل نجم البحر. اعتقد العلماء أن السبب وراء ذلك هو العدوى. تشير دراسة جديدة إلى البكتيريا باعتبارها الجاني. لكن يبدو أن الميكروبات تخنق نجوم البحر ولا تصيبهم بالعدوى.
تعيش أنواع كثيرة من البكتيريا بالقرب من الطبقات الخارجية لجلد نجم البحر. يمكن لبعض الأنواع أن تستهلك الكثير من أكسجين الماء. تزدهر هذه الميكروبات في الماء الدافئ حيث توجد مستويات عالية من المواد الغنية بالكربون تسمى المادة العضوية. عندما يكون هناك عدد كبير جدًا من الخلايا البكتيرية ، فإنها تستهلك الكثير من الأكسجين بحيث تخنق نجم البحر. قد تذوب نجوم البحر المتأثرة في مثل هذه المواقع لتتحول إلى بركة من الوحل. أبلغ الباحثون عن هذه النتائج اللزجة في 6 كانون الثاني (يناير) في Frontiers in Microbiology .
يُعرف المرض باسم هزال نجم البحر. تشمل أعراضه تحلل الأنسجة وفقدان الأطراف. احتل هذا المرض عناوين الأخبار لأول مرة في عام 2013. وذلك عندما ماتت بأعداد هائلة نجوم البحر الذين يعيشون قبالة ساحل المحيط الهادئ بالولايات المتحدة. حدثت الفاشيات في وقت سابق ، ولكن لم يحدث على هذا النطاق الواسع.
في البداية ، اشتبه العلماء في أن فيروسًا أو بكتيريا قد تجعل نجوم البحر مريضة. وجدت دراسة أجريت عام 2014 وجود فيروس في الحيوانات غير الصحية. لكن الدراسات اللاحقة لم تجد أي صلة بين الفيروس وموت نجوم البحر. هذا حير الباحثين.
تظهر الدراسة الجديدة أن ازدهار البكتيريا المحبة للمغذيات يمكن أن يستنزف الأكسجين من الماء ، مما يؤدي إلى إهدار نجم البحر.
تقول ميليسا بيسبيني إن هذه النتيجة "تتحدىنا أن نعتقد أنه قد لا يكون هناك دائمًا عامل ممرض واحد أو مسدس دخان". عالمة أحياء في جامعة فيرمونت في برلنغتون ، لم تشارك في العمل. وتقول إنه يبدو أن البيئة تلعب دورًا كبيرًا في قتل نجوم البحر. وهذا ، كما تقول ، "نوع جديد من الأفكار لانتقال [المرض]."
مرض الهزال معقد. قال إيان هيوسون إن هذا جعل من الصعب معرفة ما كان يجري. قاد فريق البحث. وهو أيضًا عالم أحياء بحرية في جامعة كورنيل في إيثاكا ، نيويورك ، حيث أدت مطاردة مجموعته لمعرفة سبب ذوبان نجوم البحر على طول ساحل المحيط الهادئ في أمريكا الشمالية وتحولها إلى مسارات خاطئة كثيرة. أولاً ، اعتقدوا أن الفيروس الذي وجدوه في نجوم البحر المريضة في عام 2014 هو السبب. لكن بعد عام ، دحضوا هذه الفكرة. ثم استكشف هو وزملاؤه عوامل أخرى ، مثل الاختلافات في درجة حرارة الماء. كما حاولوا تعريض الحيوانات للبكتيريا. لكن لا شيء بشكل موثوق قد تسبب في مرض الهزال.
ثم فحص الباحثون البكتيريا التي تعيش مع نجم البحر الصحي. قارنوا هذه الميكروبات بأولئك الذين يعيشون مع الحيوانات المصابة بمرض الهزال. ويتذكر هيوسون ، "كان ذلك عندما مررنا بلحظة" آها ".
خنق نجم البحر
لاحظت مجموعته وجود مستويات أعلى من أنواع معينة من البكتيريا حول نجم البحر والتي بدأت تظهر عليها علامات الإصابة. كانت بعض البكتيريا عبارة عن كائنات تغذية مقلدة (KOH-pee-oh-troafs). إنها ميكروبات تعيش في مناطق بها الكثير من العناصر الغذائية. كما ازدهرت الأنواع البكتيرية التي تعيش فقط في البيئات مع القليل من الأكسجين أو انعدامه. لتقليد هذه الظروف في المختبر ، أضاف الباحثون العناصر الغذائية لتحفيز نمو البكتيريا في الأحواض التي كانت تعيش فيها الحيوانات. من المؤكد أن نجوم البحر بدأت في الضياع.
حاول فريق هيوسون أيضًا خفض مستويات الأكسجين في الماء. كان لذلك تأثير مماثل. تسبب في جروح في ثلاثة من كل أربعة حيوانات. في المقابل ، لم يمرض أي نجم بحر يحصل على مستويات أكسجين طبيعية.
يتنفس نجم البحر بينما ينتشر الأكسجين عبر نتوءات خارجية صغيرة تسمى خياشيم الجلد. تمتص النباتات المغذية المتزايدة الكثير من الأكسجين من الماء. قد يترك ذلك نجوم البحر تكافح من أجل التنفس. لم يتضح بعد لماذا يتسبب انخفاض الأكسجين في الهزال. قد تموت العديد من خلايا الحيوان.
ليست معدية ، ولكن "تأثير كرة الثلج"
لا ينتج المرض عن عامل ممرض معدي. ومع ذلك ، فإن الهزال ينتشر. تولد نجوم البحر المحتضرة المزيد من المواد العضوية. وهذا قد يحفز البكتيريا على النمو على الحيوانات السليمة القريبة. يقول هيوسون:"إنه نوع من تأثير كرة الثلج".
حلل فريقه أيضًا أنسجة نجم البحر التي استسلمت في نفوق جماعي بين عامي 2013 و 2014. وتبع ذلك تكاثر طحالب كبير على الساحل الغربي للولايات المتحدة. أراد الباحثون معرفة ما إذا كانت الظروف المماثلة لتلك الموجودة في تكاثر الطحالب قد تفسر هذا التفشي. كانت أنسجة نجوم البحر الميت تحتوي على كميات كبيرة من أحد أشكال النيتروجين الموجود في ظروف انخفاض الأكسجين. هذه علامة على أن نجم البحر ربما مات بسبب نقص الأكسجين أيضًا.
يقلق هيوسون أن المشكلة قد تتفاقم مع تغير المناخ. استنادًا إلى الفيزياء وحدها ، يلاحظ ، "لا تستطيع المياه الدافئة [الاحتفاظ] بأكبر قدر من الأكسجين [كما يمكن للمياه الباردة]." كما تزدهر البكتيريا مثل كوبيوتروفس في الماء الدافئ.
يقول هيوسون إن تحديد السبب المحتمل للهزال يمكن أن يساعد الخبراء في علاج نجم البحر المريض بشكل أفضل ، على الأقل في المختبر. قد يكون من الممكن زيادة مستويات الأكسجين في خزان المياه لجعل هذا الغاز متاحًا أكثر لنجوم البحر. أو يمكن للباحثين التخلص من المواد العضوية الزائدة بالأشعة فوق البنفسجية أو مرشحات المياه.
يقول بيسبيني:"لا يزال هناك الكثير لاكتشافه بشأن هذا المرض". "ولكن أعتقد أن [هذه الدراسة الجديدة] تساعدنا في طريق طويل لفهم كيفية حدوث ذلك."
