Без кейворда

Консорциум по здоровью и болезням кораллов: Новая информация о болезнях кораллов

22-25 января 2002 года я был приглашенным участником первого официального семинара “Здоровье и болезни кораллов: Разработка национального плана исследований” Консорциума по болезням и здоровью кораллов (CDHC). CDHC был создан в ответ на Национальный план действий Целевой группы по коралловым рифам с целью организации и координации научных ресурсов для решения проблем здоровья кораллов (Woodley 2002).

Участники семинара были экспертами в различных дисциплинах и включали тех, кто занимается исследованиями коралловых заболеваний, а также представителей ветеринарной медицины, здравоохранения и биотехнологий. Такой перекрестный срез дисциплин был намеренной попыткой привлечь методы и идеи из различных областей, чтобы помочь ускорить медленное развитие прогресса в изучении коралловых заболеваний.

Прежде чем перейти к рассмотрению хода и результатов семинара, я сделаю несколько замечаний относительно этого события – несколько выводов, которые оказались для меня несколько неожиданными. С середины и конца 1990-х годов я предполагал, что болезнь кораллов, вероятно, имеет сильную корреляцию со стрессом, и что иммунитет кораллов следует рассматривать с точки зрения его связи с болезнью кораллов (Borneman and Lowrie 1998a, 1998b). Мои первоначальные мысли были встречены с некоторыми противоречиями, но я чувствовал – и чувствую – себя достаточно уверенным в этом, чтобы сделать это темой своей докторской диссертации. Для меня стало приятным сюрпризом, что на этом семинаре основное внимание было уделено иммунитету кораллов и связи стресса с болезнями кораллов. Фактически, наша рабочая группа (одна из четырех) была названа “Факторы окружающей среды, влияющие на восприимчивость и инфекционность”. Сказать, что я была в восторге от того, что являюсь частью этой группы, будет преуменьшением.

Парадоксально, но этот же семинар дал мне значительную паузу в отношении моих мыслей о роли патогенов в заболевании кораллов. В течение столь же длительного периода времени я непреклонно заявлял, что многие люди, предполагающие, что “загадочные патогены и бактерии”, по-видимому, являются причиной всех коралловых заболеваний, вероятно, ошибаются. Я чувствую, как никогда ранее, и основываясь в основном на количестве подтверждающих исследований в этой области (Herndl and Velimirov 1986, Koh 1997, Paul et al. 1986, Rowher et al. 2001, Santavy 1995, Shasar 1994), что бактерии и кораллы ассоциативно связаны и в большинстве случаев имеют доброкачественные или даже полезные отношения. Однако я также более убежден, что бактериальные патогены могут быть более распространены или играть более важную роль в возникновении заболеваний, чем я хотел допустить ранее. Я надеюсь, что эта точка зрения прояснится в следующей статье.

Белая книга

Перед началом семинара в предоставленных нам материалах был опубликован ряд работ исследователей коралловых болезней, в которых обобщался текущий статус в этой области или представлялась новая информация, которая либо уже находится в печати, либо подана на публикацию. Таким образом, мы получили “предварительный просмотр” некоторых интересных работ. К сожалению, я не могу сообщить точный характер некоторых из этих материалов, пока они не будут опубликованы. Тем не менее, я могу рассказать о многом.

Гистология кораллов

Эстер Питерс, один из выдающихся коралловых патологов, представила информацию, обобщающую использование и прогресс гистологических методов, применяемых для изучения болезней кораллов. Гистология – это изучение тканей и их структурных функций, обычно с помощью микроскопии. Она является лидером в этой области, и в дополнение к демонстрации некоторых инструментов, доступных в настоящее время для изучения гистологии кораллов, она сделала несколько важных замечаний. Изучение гистопатологии кораллов все еще находится в зачаточном состоянии, и внести свой вклад в этиологию (факторы, вызывающие или играющие роль в проявлении) заболеваний помогут междисциплинарные исследования, “включающие информацию из аналитической химии, биохимии, микробиологии, молекулярной биологии и физиологии, а также океанографии и экологии, и новые разработки в области гистотехники”. Она отметила, насколько важна гистопатология для понимания болезней кораллов, и что необходимо проделать большую работу, чтобы определить, как болезнь “может быть результатом заражения различными патогенами и/или физическими или химическими стрессорами.” (Peters 2002).

Масштаб и управление коралловыми заболеваниями

Эрнесто Вайль представил материал, основанный на его текущих и готовящихся публикациях, в которых обсуждаются, прежде всего, масштабы и диапазон коралловых заболеваний во всем Карибском бассейне (Weil 2002a, 2002b). Он упомянул, что коралловые болезни встречаются и в Тихом океане. Большая часть исследований коралловых заболеваний проводится в Карибском бассейне, и Эрнесто показал фотографии случаев заболевания по всему региону. Он также показал фотографии новых предполагаемых коралловых болезней, многие из которых я также привез для демонстрации группе из своих собственных погружений в этом регионе. Возникает вопрос, в какой степени признаки этих заболеваний представляют собой отдельные явления или это просто разные проявления одного и того же явления? Ответ на этот вопрос сильно затруднен трудностями и медленным прогрессом в определении реальных причин коралловых болезней (и, конечно, это одна из причин проведения данного семинара).

Этот Colpophyllia natans, сфотографированный на Flower Garden Banks, имел на своей поверхности весьма необычный пестрый рисунок, состоящий как из обесцвеченных участков, так и из некротических. Это неописанное состояние, которое встречалось в других местах (Weil pers comm), но коралл, очевидно, восстановился в течение нескольких месяцев (Wiseman pers. comm).

Потемневшие кольца на этом коралле Montastraea faveolata в Пуэрто-Рико не являются нормальными. Сама ткань выглядит здоровой, а причина появления полос неизвестна или не описана.

Diplora strigosa на этих фотографиях из Цветочных садов не является чем-то необычным. Многочисленные колонии имеют этот необычный рисунок, который кажется версией обычных гипертрофических наростов (опухолей), которые видны на многих кораллах в этом районе. Причина этого состояния неизвестна и не описана.

Подобный кольцевой узор чаще встречается у Sidearastrea siderea, вида, хорошо известного тем, что у него наблюдается состояние, называемое болезнью темных пятен. Причина обоих заболеваний неизвестна, и кольца могут быть разновидностью более пятнистых темных пятен. Однако поразительно постоянство вариаций признаков болезни, хотя и с некоторым перекрытием. Сфотографировано на острове Мона.

Эти бледные кольца были замечены на нескольких видах Diploria и Colpophyllia вокруг острова Мона. Ткани выглядели здоровыми, но окраска была настолько необычной, что мы пометили колонии для будущих наблюдений. Очевидно, что через несколько месяцев колонии восстановили свою нормальную пигментацию (Bruckner pers comm.).

Это заболевание известно как Ridge Mortality Disease и зарегистрировано только у Diploria sp. Некоторые исследователи считают, что это не заболевание, а результат действий дамфиш. Действительно, есть случаи, когда это может быть именно так, но рыбы-чернотелки, как правило, работают группами и нелинейно вдоль хребта. Кроме того, вокруг этой колонии не было замечено гнездящихся дампиров. Сфотографировано на отмели Флауэр Гарден.

Полоса неизвестного происхождения на Siderastrea siderea . Сфотографировано на Southwater Caye, Белиз.

По некоторым определениям, этот тип узора можно назвать пятнистым некрозом, но предполагается, что пятнистый некроз встречается только на Acropora palmata. Фотография сделана в Таверньер-Ки, Флорида.

Новая вспышка пятнистого некроза на A. palmata была недавно зарегистрирована после теплого, безветренного периода в Паргере, Пуэрто-Рико. Я сфотографировал этот экземпляр на много месяцев раньше, чем сообщалось о “вспышке” в том же месте. Эти признаки напоминают “RTN” у аквариумных кораллов.

Обычно это называется белой чумой на Montastraea faveolata. Однако чума обычно образует сплошную линию по всей ткани и по кораллитам. Здесь же контур точно следует за каждым полипом. В этом отношении он необычен. Фотография сделана в Козумеле, Мексика.

Доктор Эндрю Брукнер выступил с презентацией своего обширного (49 страниц!) документа под названием “Приоритеты эффективного управления болезнями кораллов”. В своем резюме Энди предложил следующие пункты, которые важны для управления болезнями:

1)	система раннего предупреждения для прогнозирования и выявления вспышек заболеваний;
2)	документирование пространственного распределения и временных вариаций коралловых заболеваний и других синдромов в локальном и глобальном масштабах;
3)	выяснение взаимосвязей между экологическими стрессорами, локализованными антропогенными воздействиями и широко распространенными явлениями, такими как глобальное потепление и Эль-Ниньо, на здоровье, болезни, деградацию и восстановление кораллов;
4)	разработка стандартизированной терминологии для заболеваний и других синдромов посредством характеристики внешнего вида, патологии и этиологии, а также разработка молекулярных зондов и других инструментов для идентификации и проверки заболеваний в полевых условиях;
5)	выявление факторов, способствующих внедрению, распространению и передаче патогенов;
6)	исследование влияния болезни на виды и популяции кораллов, сопутствующие виды, а также структуру и функции экосистемы; и
7)	реализация мер по смягчению воздействия болезней, включая стратегии, снижающие антропогенные стрессоры, ответственные за распространение болезней, и разработку новых методов лечения пораженных кораллов и улучшения качества среды обитания.
(Bruckner, 2002)

Лори Ричардсон и Ричард Аронсон также представили доклад, в котором описали различные методы, используемые в настоящее время для лечения коралловых заболеваний, необходимость междисциплинарных действий и относительно низкий уровень знаний, который существует, учитывая воздействие и масштабы современных коралловых заболеваний (Richardson and Aronson 2002). Гарриет Смит обобщил результаты своих исследований и прогресс в выделении патогенов кораллов и в определении степени, в которой они представляют нормальную или аномальную микробную флору на поверхности кораллов, в презентации под названием “Выявление болезней: Технологии”. Также была представлена прекрасная презентация доктора Джонаса Алмейды “Биоинформатика и болезни кораллов”, посвященная использованию биоинформатики и нейронных сетей для начала работы с базами данных с целью повышения относительной эффективности существующих данных и выявления тенденций, которые нелегко обнаружить с помощью нынешних нецентрализованных усилий.

Несмотря на качество и важность этих докладов и презентаций, было несколько других, которые, по моему мнению, “украли шоу”. В оставшейся части этой статьи я ограничусь обсуждением аспектов этих докладов и, возможно, углублюсь в результаты семинара в следующей статье.

Стандарты для болезней в других областях

Пэм Парнелл из Ветеринарного диагностического центра Клемсона представила идеи, которые должны были стать центральным пунктом всего рабочего совещания, в своей презентации под названием “Расследование болезней: Процесс”. В частности, ее слова имеют большое значение и для аквариумистов. Исследование болезней кораллов было в некотором роде реактивной наукой, поскольку, как только болезнь была замечена, начинается бешеная работа по выявлению этиологии заболевания. Цели и методы, используемые сообществом, имеют мало общего с устоявшейся практикой в других областях здравоохранения, и она, используя свой опыт в ветеринарии, изложила основные моменты. Во-первых, во всей медицине существует очень строгий и полный язык и терминология, используемые для описания болезни. Это включает в себя иногда чрезвычайно сложные детали в описании поражений и других аспектов болезни. Язык разрабатывается таким образом, чтобы все, кто вовлечен в эту область, могли общаться и точно знать, что именно описывается. В области коралловых заболеваний такого языка не существует. Отчасти это объясняется нашим относительным невежеством в отношении того, что именно представляют собой эти заболевания, а отчасти – отсутствием единства действий среди исследователей. Без способности описать и сформулировать то, что видят различные наблюдатели, понимание эпизоотий и болезней будет оставаться подавленным. Эта проблема очевидна в терминологии болезней, где существуют такие термины, как белая чума, белая чума типа II, а теперь и белая чума типа III. Точно так же для описания одного и того же состояния могут использоваться термины “болезнь желтой пятнистости”, “болезнь желтой полосы” и “болезнь желтой линии”. Арнфрид Антониус, несмотря на то, что он принимал активное участие в описании признанных “белых” болезней (Antonius 1995), теперь признает это ограничение номенклатуры и объединяет все болезни с неизвестной этиологией, которые характеризуются белой линией, отделяющей здоровую ткань от пораженного скелета, как “белые синдромы”.

Парнелл также обсудила необходимость создания централизованного “оперативного центра” или коммуникационного центра для содействия распространению отчетов, исследований, выводов, баз данных, справочных библиотек и дискуссий. Кроме того, она подчеркнула необходимость создания кораллового “подопытного кролика”, что также было признано присутствующими практически единогласно. Другими словами, необходимо создать модель коралла, которую можно использовать как для получения исходной информации (генетика, физиология и т.д.), так и для изучения заболеваний.

Для аквариумистов эти рекомендации также очень важны. На Коралловом форуме на Reef Central бесчисленное количество запросов, описывающих коралл в плохом состоянии. Очень трудно оценить реальную природу проблемы, синдрома или болезни, не имея возможности адекватно сообщить о событии, о котором идет речь. В связи с этим я передам эти основные стандарты хобби в одной из будущих публикаций, возможно, с практическими изменениями после их установления, чтобы мы могли эффективно общаться и внутри хобби. Кроме того, наши наблюдения, если их правильно документировать и передавать, могут стать ценным дополнением к своду знаний о коралловых болезнях в целом.

Использование биотехнологий

Крейг Даунс – один из основателей компании EnVirtue Biotechnologies. Хотя Крейг не имеет прямого отношения к кораллам, у него есть различные анализы и технологии, которые либо доступны, либо потенциально доступны для того, чтобы работа над болезнями кораллов продвигалась гораздо быстрее. Многие из технологий, о которых он рассказал в своем выступлении, озаглавленном “Абиотические факторы, влияющие на инфекционность и восприимчивость”, были очень похожи на те, которые уже много лет используются в других областях. Майкл Гердес и Фрэнк Марини, оба члены Reef Central, много раз обсуждали это со мной. Майкл работает в NIH и поражает меня технологиями, доступными в человеческой медицине, как и Фрэнк, который работает в Центре исследования рака MD Anderson. Они знают о мощной природе доступных инструментов и о том, как мало они используются в морской науке. К счастью, ситуация может измениться. Среди многих обсуждаемых тем было использование консервативных областей генома для выявления различных стрессов и идентификации предполагаемых патогенов. Особый интерес представляли анализы стрессовых белков, которые почти, если не полностью, сохранились у животных и даже бактерий, таких как убиквитин, NADPH-оксидаза, белки теплового шока (в частности, hsp60) и другие. Также большой интерес представляло исследование железа в тканях кораллов и на их поверхности. Железо обычно поглощается организмами, поскольку бактериям оно необходимо для роста. Это иммунореактивное действие. Хотя кораллы не являются позвоночными, многие основные иммунологические процессы схожи, аналогичны или, скорее всего, имеют место, но пока не определены. Секвестрация железа такими молекулами, как лактоферрин и трансферрин, или их аналогами, может быть легко исследована с помощью существующих методов и, вероятно, окажется продуктивной. Наконец, Крэйг представил еще одно громкое слово, о котором многие из нас уже думали – апоптоз.

Клетки умирают одним из двух способов – некрозом и апоптозом. Некроз – это пассивный дегенеративный процесс, который подразумевает участие разрушительных ферментативных процессов.

Итак, каково значение апоптоза? Апоптоз – это запрограммированное и индуцированное клеточное самоубийство. В последние несколько лет наблюдается взрыв интереса и знаний об апоптозе – процессе, в ходе которого клетка активно совершает самоубийство. В настоящее время хорошо известно, что апоптоз играет важную роль во многих аспектах нормального развития и необходим для поддержания гомеостаза тканей, например, ограниченного срока жизни и обновления лейкоцитов. Неспособность правильно регулировать апоптоз может иметь катастрофические последствия. Считается, что рак и многие заболевания (СПИД, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, инфаркт, инсульт и т.д.) возникают из-за нарушения регуляции апоптоза. Апоптоз стал ключевым механизмом биологической регуляции (www.apopnet.com). В стареющих организмах апоптоз жестко встроен в генетический код, и уже открыты многочисленные гены апоптоза (bcl-2, bax, bc l-Long, bc l-Short, caspase (несколько) и fas). Однако апоптоз также может быть вызван стрессом, и известно, что бактерии производят токсины и другие молекулы, которые могут вызвать апоптоз.

Несколько лет назад я утверждал, что RTN имеет вид автолиза (Borneman and Lowrie 1998a, 1998b). Автолиз также оценивался как происходящий у представителей семейства Xeniidae (Fabricius and Aldeslade 2001), Stylophora pistillata (Muller et al. 1986) и других кораллов, как описано в Borneman and Lowrie (1998a, 1998b). Более года назад я рассматривал Acropora sp. из своего аквариума, зараженную “RTN”, в рамках семинара по гистопатологии кораллов. Эстер Питерс тогда описала ткань как коагуляционный некроз. Под микроскопом ткань расслаивалась в виде сгустков, при этом многие зооксантеллы оставались неповрежденными внутри сгустков. Не было замечено никаких необычных бактерий ни внутри ткани, ни снаружи. Однако это был всего лишь один образец, и процесс фиксации мог удалить внешние патогены. Аналогично, окрашивание и световая микроскопия могли не позволить легко обнаружить внутриклеточные бактерии. В настоящее время я помещаю больше образцов в RTN для исследования, но это не является предметом данного исследования. Описание апоптоза заключается в том, что апоптотические тельца образуются в процессе, называемом блеббинг. Это означает, что при самоубийстве клетки образуются сгустки клеточного материала. Нет нужды говорить, что в ближайшие годы это будет областью моего большого интереса и работы.

Acropora sp. с RTN, также известной как реакция отключения, в настоящее время изучается в Хьюстоне, штат Техас.

Trachyphyllia geoffroyi с RTN в Хьюстоне, штат Техас. Это апоптоз?

Типичная реакция выключения, также известная как RTN, у Galaxea fascicularis, сфотографированная в Джакарте, Индонезия.

Удивительный случай с Vibrio shiloi

Несколько лет назад появилась статья, в которой описывалась бактерия Vibrio shiloi, вызывающая обесцвечивание средиземноморского коралла Oculina patagonica (Kushmaro 1996). В то время большинство людей придерживалось мнения, что условия возникновения этого явления необычны. Казалось, что это произошло у одного вида в районе рифа, не относящегося к коралловым. Большинство исследователей были относительно безразличны. Джулиан Спрунг громко заявил об этом событии в дискуссии на коралловом листе NOAA, и это также было встречено с некоторым скептицизмом в отношении того, что это может быть большой проблемой для кораллов в целом. Конечно, я был одним из них.

Однако во время элегантной и выдающейся презентации доктора Юджина Розенберга из Тель-Авивского университета (Rosenberg 2002) можно было услышать, как падает булавка. В то утро этот человек собственноручно вверг пресловутый гаечный ключ в мир кораллов. За годы, прошедшие с момента публикации оригинальных статей, команда Розенберга не только выполнила постулаты Коха для этого патогена в форме учебника, но и продолжила описание этиологии в чрезвычайно впечатляющей манере. Я бы настоятельно рекомендовал всем заинтересованным лицам ознакомиться с перечисленными ниже статьями, касающимися этого заболевания.

Дикая Acropora cervicornis с классической реакцией выключения, или RTN, в моем аквариуме через несколько часов после сбора и доставки из Пуэрто-Рико.

Эта Trachyphyllia geoffroyi демонстрирует признаки прогрессирующего и распространяющегося обесцвечивания. Это бактериальное обесцвечивание? В настоящее время коралл находится в стадии изучения.

Вкратце, Vibrio shiloi – это недавно описанный вид бактерий, родственный V. mediterranei, с пока еще неопределенным резервуаром; то есть неизвестно, где и нормально ли присутствие этой бактерии в окружающей среде, или она каким-то образом недавно появилась и поразила этот район. Она точно следует температурным циклам в этом районе и вызывает обесцвечивание в теплые месяцы с последующим восстановлением при снижении температуры воды.

Для заражения Oculina patagonica V. shiloi образует адгезию с ß-галактозидным рецептором на поверхности коралла и является специфичным для коралла и бактерии. Один патоген, один хозяин (хотя в лабораторных исследованиях V. shiloi заражал и другие кораллы). Температура, при которой происходит адгезия, имеет решающее значение, причем адгезия происходит только в том случае, если бактерия (и не обязательно коралл) выращивается при повышенной температуре, необходимой для индукции фактора вирулентности. Совсем недавно было установлено, что рецептор существует в коралловой слизи, а для синтеза и выделения рецептора необходим фотосинтез зооксантелл. Интересно, что для возникновения инфекции требуется всего 120 бактерий, и бактерии могут размножаться до 10 9 бактерий/см 3 за пять дней!!! При охлаждении воды ниже температуры вирулентности бактерии быстро погибают.

Еще один интересный аспект заключается в том, что фактор вирулентности, по сути, является геном домашнего хозяйства (нормальным геном метаболизма). Супероксиддисмутаза (СОД) вырабатывается как кораллами, так и V. shiloi при высоких температурах. Мутанты V. shiloi, у которых отсутствует ген, вырабатывающий СОД, прилипают к кораллу, проникают в него и погибают от кислородных радикалов, вырабатываемых фотосинтезирующими зооксантеллами. Возможно, зооксантеллы выполняют функцию защиты кораллов от инфекции.

Другим фактором вирулентности V. shiloi является тип внеклеточного токсина, богатого пролином, который может подавлять фотосинтез зооксантелл, образуя мембранный канал, пропускающий NH3, изменяя градиент pH, существующий через мембрану водоросли, и блокируя фотосинтез. Этот и другие пока еще не изученные высокомолекулярные токсины затем обесцвечивают и лизируют клетки водорослей. Уровень выработки токсинов также коррелирует с высокой температурой.

Читатель может задать тот же вопрос, который возникал и раньше, и был описан выше. Ну и что? Это вибрион, который встречается не на коралловых рифах, а специфичен для одного вида кораллов, который мы не держим и, скорее всего, никогда не увидим. Последствия, конечно, интересны, но что это значит для тропических кораллов? У Розенберга был ответ и на этот вопрос. Зная о скептицизме, существующем в сообществе, он недавно отправился в Индийский океан и Красное море и посмотрел на обесцвеченный Pocillopora damicornis. Все ли готовы?

Новый вид бактерий, Vibrio corallyticus, был постоянно обнаружен в тканях обесцвеченной Pocillopora на уровне, который уже соответствует первому из постулатов Коха. Вирулентность еще более удивительна. При температуре 23° C нет никаких видимых признаков заболевания. При 25° C происходит обесцвечивание. При 27° C происходит быстрый лизис тканей. Эта бактерия вырабатывает фактор вирулентности, который очень хорошо коррелирует с температурами, обычно упоминаемыми в качестве причины обесцвечивания кораллов. Более того, Розенберг описывает обесцвечивание как распространяющееся, что слишком часто наблюдается как наблюдателями, так и аквариумистами.

Последствия работы Розенберга практически не поддаются описанию. Он считает, что, вероятно, все обесцвечивание вызывается бактериями. К сожалению, существует множество исследований, в которых обесцвечивание было вызвано низкой температурой, УФ-излучением, темнотой, химикатами и т.д. (см. Borneman 2002). Однако сейчас важно взглянуть на обесцвечивание в совершенно новом свете. Часто задавался вопрос, почему кораллы в дикой природе обесцвечиваются при изменении температуры всего на 1-2° C, в то время как в других местах (включая аквариумы) регулярно происходят гораздо большие колебания без каких-либо случаев обесцвечивания. Тот факт, что вирулентность может проявляться при таком небольшом повышении температуры, делает подобные заявления объяснимыми. Более того, поскольку за последние пятьдесят лет температура в океанах потеплела, а случаи обесцвечивания стали более частыми в последние годы, существование бактериального обесцвечивания при таком повышении температуры может объяснить не только увеличение случаев обесцвечивания, но и то, почему смертность так распространена в одних случаях обесцвечивания, а восстановление происходит в других.

Например, если кораллы росли в воде со средней температурой 26° C, более или менее, в течение последних нескольких тысяч лет, а за последние пятьдесят лет температура воды стала 27° C. Вирулентность микроба, чтобы вызвать обесцвечивание, выражается при 28° C. Теперь достаточно всего лишь 1° C, чтобы вызвать обесцвечивание. Теперь, чтобы гены вирулентности включились и вызвали обесцвечивание, достаточно изменения температуры на 1° C, и это происходит гораздо чаще, чем при изменении на 2° C, которое требовалось ранее. Более того, если температура воды поднимается до 29° C, это может быть связано не с тем, что кораллы превысили свой верхний температурный предел, а с тем, что были экспрессированы гены вирулентности, вызывающие лизис тканей.

Однако следует отметить несколько моментов, касающихся этой работы. Во-первых, Oculina patagonica – это факультативно зооксантеллатный коралл умеренной и субтропической зоны. Он не из коралловых рифов, и, насколько нам известно, вибрион, вызывающий проблему, тоже не является таковым. Результаты с обесцвечивающим вибрионом могут быть относительно уникальными для этого коралла и бактерии. Во-вторых, результаты с участием P. damicornis и V. corallyticus находятся в зачаточном состоянии. Степень, в которой бактерии играют роль в любых других событиях, далека, и на данный момент не следует делать никаких выводов относительно других подобных событий. Температура воды была низкой по сравнению с большинством рифовых зон, и другие факторы (как биотические, так и абиотические) еще не были полностью учтены в данном исследовании. Потенциальные последствия – вот что примечательно.

Главные вопросы, на которые еще предстоит ответить, многочисленны. Во-первых, в какой степени бактерии участвуют в процессах обесцвечивания? Какова вариация вирулентных видов или штаммов? Являются ли они нормальной микробной флорой, активируемой теплом, оппортунистами? Являются ли они новыми для окружающей среды? Каков их резервуар и почему они проявляются именно сейчас? Существуют ли иммунные механизмы, способные справиться с этими патогенами, и в какой степени различные стрессовые факторы влияют на проявление инфекционности и восприимчивости?

Недавно я подготовил образцы Trachyphyllia geoffroyi с распространяющимися признаками обесцвечивания и листоватой Montipora sp. с аналогичными признаками из другого аквариума. Последний случай был особенно интригующим, поскольку другая колония другого вида Montipora (M. digitata) “поймала” распространение обесцвечивания. Никакие другие кораллы в аквариуме не были обесцвечены. Будьте уверены, я сообщу о своих результатах в будущем.

Stylophora pistillata из магазина в Хьюстоне, штат Техас, демонстрирует классическое заболевание типа “белая полоса”. В настоящее время коралл находится на стадии изучения. Интересно, что полосатая линия прекратилась сразу после помещения коралла в мой аквариум (после взятия образцов ткани) и в настоящее время восстанавливается.

Hydnophora sp. из магазина в Хьюстоне, штат Техас, также с белым синдромом. Здесь ткань медленно отступала, но на краю линии болезни ткань была фактически свободна и, казалось, освобождалась от скелета.

В качестве заключительной ноты к этой невероятной истории, и как будто читателю еще мало, Розенберг также обнаружил, что Oculina на мелководье, даже при высокой температуре и под воздействием V. shiloi, редко обесцвечивается. Они обнаружили, что ультрафиолетовое излучение действует как эффективный стерилизатор для V. shiloi на поверхности коралла!

Продолжение следует.

Антониус, А. 1995. Болезни кораллов как индикаторы здоровья рифов: полевые методы. Труды 2-го Европейского регионального совещания, ISRS, Publ Serv Geol Lux. XXIX: 231-235.

Борнеман, Э. Х. и Лоури Дж. 1998. Иммунный ответ кораллов. Часть 1: Иммунная система беспозвоночных. Aquarium Net. Летний выпуск.

Борнеман, Э. Х. и Лоури Дж. 1998. Иммунный ответ кораллов. Часть 2: Модели для RTN. Aquarium Net. Летний выпуск.

Брукнер, А. В. 2002. Приоритеты для эффективного управления коралловыми болезнями. Подготовлено для семинара “Здоровье и болезни кораллов: Разработка национального плана исследований Консорциум по здоровью и болезням кораллов. Чарльстон, Южная Каролина, 22-25 января 2002 года.

Фабрициус, К. и Олдерслейд П. 2001. Мягкие кораллы и морские веера. AIMS, Таунсвилл: 53.

Херндл, Г. Дж. и Велимиров, Б. 1986. Микрогетеротрофное использование слизи, выделяемой средиземноморским кораллом Cladocora cespitosa. Mar Biol 90: 363-369

Koh, E.G.L. 1997. Участвуют ли склерактиновые кораллы в химической войне против микробов? J Chem Ecol.23: 379-98.

Muller, W. E.G., 1984. Внутривидовая система распознавания у склерактиновых кораллов: морфологическое и цитохимическое описание механизма автолиза. J Hist Cyto 32: 285-8.

Пол, Дж. Х., ДеФлаун, М, и Джеффри, В. Х.. 1986. Повышенные уровни микробной активности в поверхностном микрослое кораллов. Mar Ecol Prog Ser 33: 29-40.

Peters, E. C. 2002. Диагностика заболеваний кораллов: гистопатология. Подготовлено для семинара Coral Health and Disease: Разработка национального плана исследований Консорциум по здоровью и болезням кораллов. Чарльстон, Южная Каролина, 22-25 января 2002 года.

Ричардсон, Л.Л., и Прехт Р.Б. 2002. Инфекционные заболевания рифовых кораллов. Proc 9th Int Coral Reef Symp, Bali. В печати.

Rowher, F., Breitbart, M., Jara, J., Azam, F, and Knowlton, N. 2001. Разнообразие бактерий, связанных с карибским кораллом Montastraea franksi. Коралловые рифы 20: 85-91

Розенберг, Е. 2002. Oculina patagonica-Vibrio shiloi – модельная система обесцвечивания кораллов. Подготовлено для семинара “Здоровье и болезни кораллов: Разработка национального плана исследований Консорциум по здоровью и болезням кораллов. Чарльстон, Южная Каролина, 22-25 января 2002 года.

Сантави, Д. Л. 1995. Разнообразие микроорганизмов, связанных с морскими беспозвоночными, и их роль в поддержании экосистем Cab International, Wallingford: 211-229.

Shasar, N, Cohen, Y, Loya, Y, and Sar, N. 1994. Фиксация азота (восстановление ацетилена) в каменистых кораллах: доказательства взаимодействия кораллов и бактерий. Mar Ecol Prog Ser 111: 259-264.

Weil, E. 2002. Эпизоотология коралловых заболеваний: состояние и потребности в исследованиях. Подготовлено для семинара Coral Health and Disease: Разработка национального плана исследований Консорциум по здоровью и болезням кораллов. Чарльстон, Южная Каролина, 22-25 января 2002 года.

Вайль, Е, Уррейцтиета, И, Гарсон-Феррейра, Х. 2002. Географическая изменчивость в распространенности заболеваний кораллов и октокораллов в широком Карибском бассейне. Proc 9th Int Coral Reef Symp, Bali. В печати.

Вудли, Шерил. 2002. Меморандум. Министерство торговли США, Национальное управление океанических и атмосферных исследований, Национальная океаническая служба, Центр прибрежного экологического здоровья и биомолекулярных исследований, Чарльстон, Южная Каролина.

Ссылки на V. shiloi :

Banin, E., Israely, T., Fine, M., Loya, Y., and Rosenberg, E. (2001a) Role of endosymbiotic zooxanthellae and coral mucus in the adhesion of the coral-bleaching pathogen Vibrio shiloi to its host. FEMS Microbiol. Lett. 199: 3337.

Banin, E., Sanjay, K.H., Naider, F., Rosenberg, E. (2001b) Пролин-богатый пептид из кораллового патогена Vibrio shiloi, который ингибирует фотосинтез зооксантелл. Appl Environ Microbiol 67: 15361541.

Банин, Е., Бен-Хаим, Й., Файн, М., Исраэли, Т., и Розенберг, Е. (2001) Механизмы вирулентности возбудителя обесцвечивания кораллов Vibrio shiloi. Материалы 9-го симпозиума ICRS, Бали (в печати).

Banin, .E., Israely, T., Kushmaro, A., Loya, Y., Orr, E., and Rosenberg, E. (2000) Penetration of the coral-bleaching bacterium Vibrio shiloi into Oculina patagonica . Appl Environ Microbiol 66: 30313036.

Banin, E., Ben-Haim, Y., Israely, T., Loya, Y., and Rosenberg, E. (2000) Effect of the environment on the bacterial belaching of corals. Water, Air and Soil Pollut 123: 337-352.

Ben-Haim, Y., Banin, E., Kushmaro, A., Loya, Y., and Rosenberg, E. (1999) Inhibition of photosynthesis and bleaching of zooxanthellae by the coral pathogen Vibrio shiloi.Environ Microbiol 1: 223229.

Fine, M., Banin, E., Israely, T., Rosenberg, E., and Loya, Y. (2001) Ultraviolet (UV) radiation prevents bacterial bleaching of the Mediterranian coral Oculina patagonica. Mar Ecol Prog Ser (в печати).

Israely, T., Banin, E., and Rosenberg E (2001) Рост, дифференциация и смерть Vibrio shiloi в коралловой ткани в зависимости от температуры морской воды. AquaticMicrobial Ecol 24: 18.

Кушмаро, А., Лойя, Й., Файн, М. и Розенберг, Е. (1996) Бактериальная инфекция и обесцвечивание кораллов. Nature 380: 396.

Кушмаро, А., Розенберг, Е., Файн, М. и Лойя, Й. (1997) Обесцвечивание коралла Oculina patagonica под воздействием Vibrio AK-1. Mar Ecol Prog Ser 147: 159165.

Kushmaro, A., Banin, E., Stackebrandt, E., and Rosenberg, E. (2001) Vibrio shiloi sp. nov: возбудитель обесцвечивания коралла Oculina patagonica. Int J Sys Evol Microbiol 51: 1383-1388.

Кушмаро, А., Розенберг, Е., Файн, М., Бен-Хаим, Й. и Лойя, Й. (1998) Влияние температуры на обесцвечивание коралла Oculina patagonica под воздействием Vibrio shiloi AK-1. Mar Ecol Prog Ser 171: 131137.

Rosenberg, E., Ben-Haim, Y., Toren, A., Banin, E., Kushmaro, A., Fine, M., and Loya,Y. (1998) Влияние температуры на бактериальное обесцвечивание кораллов. In: Rosenberg E. (ed). Микробная экология и инфекционные заболевания. Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press, pp 242-254.

Toren, A., Landau, L., Kushmaro, A., Loya, Y., and Rosenberg, E. (1998) Effect of temperature on adhesion of Vibrio strain AK-1 to Oculina patagonica and on coral bleaching. Appl Environ Microbiol 64: 1379-1384.

Вудли, К.М., Даунс, К.А., Фаут, Дж.Э., Мюллер, Э., Халас, Дж.К., Бемисс, Дж.А., Бен-Хаим, Й., и Розенберг, Э. (2001). Новая молекулярная диагностическая система для оценки физиологического состояния кораллов. Материалы 9-го симпозиума ICRS, Бали (в печати).

Source: reefkeeping.com