海星之死

美國(guó)華盛頓州的深海物種，如太陽(yáng)海星，最先被這場(chǎng)疾病影響，其“手臂”開(kāi)始下垂和分離。

美國(guó)西雅圖水族館坐落在普吉特海灣的水域之上，幾條大馬哈魚(yú)悠閑地從光禿的巖石旁游過(guò)。“這里曾滿(mǎn)是海星。”水族館獸醫(yī)Lesanna Lahner說(shuō)道，而現(xiàn)在卻不見(jiàn)蹤影。這種五肢棘皮動(dòng)物是北美東部和西部海岸遭受一種神秘癥候群侵襲的見(jiàn)證者。

去年10月，Lahner從休閑潛水者那里首次聽(tīng)到附近沿海水域海星成批死亡的消息。海星先是發(fā)生白色病變，然后身體下垂、破裂、器官泄漏。Lahner派潛水員去調(diào)查水族館碼頭下方發(fā)生了什么。11月，水族館里的3種海星都死亡了?！拔覀兛吹竭^(guò)海星數(shù)量的消長(zhǎng)，但從未有如此大的規(guī)模?！盠aher說(shuō)道。

在此之前，Lahner將生病的海星隔離，使用超聲波設(shè)備監(jiān)測(cè)到其心跳疲軟。她向醫(yī)學(xué)教科書(shū)作者求助，但一無(wú)所獲。Lahner嘗試使用抗生素，也沒(méi)有起到效果。最后，Lahner不得不對(duì)海星實(shí)施安樂(lè)死。

現(xiàn)在，一些死亡的海星被小心翼翼地標(biāo)記并碼放在Lahner的辦公室。她已經(jīng)將樣本寄給了病理學(xué)家和遺傳學(xué)家，他們急于了解這次在棘皮動(dòng)物記錄中影響范圍最廣的疾病?！昂芏嗳硕荚跔?zhēng)先恐后進(jìn)行研究?！蔽魅A盛頓大學(xué)（WWU）生態(tài)學(xué)家Benjamin Miner說(shuō)道，他正在考察海岸情況，并開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

與此同時(shí)，這場(chǎng)瘟疫還侵襲著數(shù)千公里海岸線上的約20種海星。生物學(xué)家擔(dān)心，西海岸的一些物種甚至?xí)缃^。“無(wú)脊椎動(dòng)物多樣性的潛在損失令人難以應(yīng)對(duì)。”康奈爾大學(xué)生態(tài)學(xué)家Drew Harvell稱(chēng)，種群恢復(fù)以及海星再次成為潮間帶的標(biāo)志性物種可能需要幾十年。

災(zāi)難先兆

1940年，小說(shuō)家John Steinbeck和生物學(xué)家Edward Ricketts在加利福尼亞灣進(jìn)行一次有名的探險(xiǎn)時(shí)，海灣太陽(yáng)星（Heliaster kubiniji）到處都是，Steinbeck曾在文章中對(duì)這種“快樂(lè)地活著”的生物表示驚嘆。

1978年的夏天，海灣海星遭遇了一場(chǎng)流行病，白色病變擴(kuò)散導(dǎo)致海星數(shù)量下降?；疾『退劳龅暮Ｐ巧隙几采w著一層細(xì)菌，但研究人員并不確定這些細(xì)菌是罪魁禍?zhǔn)走€是繼發(fā)感染?！?0世紀(jì)80年代人們認(rèn)為這種事只會(huì)發(fā)生一次?！奔又荽髮W(xué)（UC）圣克魯茲分校海洋生態(tài)學(xué)家Peter Raimondi說(shuō)。

然而疾病在1997年再次降臨。UC圣芭芭拉分校生態(tài)學(xué)家John Engle當(dāng)時(shí)正在海峽群島研究潮間帶群落。海星大規(guī)模死亡后，他深刻意識(shí)到了其對(duì)重塑海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響。

俄勒岡州立大學(xué)的Bruce Menge表示，海星雖然有著老實(shí)的外觀和良好的聲譽(yù)，但它卻是食肉動(dòng)物，被稱(chēng)為“潮間帶的獅子”。一只小海星可以利用為其管腳助力的液壓系統(tǒng)撕裂巖石中的藤壺和帽貝。在撬開(kāi)貽貝的殼時(shí)，一些海星會(huì)將胃外翻，令其進(jìn)入貝殼消化食物。與其他種類(lèi)動(dòng)物不同，棘皮動(dòng)物能在不到一秒鐘的時(shí)間內(nèi)強(qiáng)化結(jié)締組織。盡管海星的速度并不出名，但向日葵海星（Pycnopodia helianthoides）可以憑借其16條甚至更多的“手臂”下方的成千上萬(wàn)只管腳，達(dá)到每秒1米的速度，甚至可以捕捉游魚(yú)。如果食物稀缺，海星很容易抵抗饑餓。

然而，當(dāng)這些捕食者完全消失時(shí)，生物鏈就會(huì)完全顛倒。20世紀(jì)90年代末，Engle回憶起他看到向日葵海星以前的一些獵物（如海膽）在海峽群島肆意生長(zhǎng)，海膽生長(zhǎng)在大片海藻中，從而影響了喜歡到海藻處尋找食物和居所的魚(yú)類(lèi)。Engle稱(chēng)，大多數(shù)情況下，南加州的海星數(shù)量從不反彈，因此“整個(gè)系統(tǒng)真的改變了”。

海星隕落

2013年6月，華盛頓州奧林匹克國(guó)家公園里的生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)“海星點(diǎn)”景區(qū)發(fā)生了奇怪的情況。超過(guò)1/4的海星上出現(xiàn)損傷或其他疾病跡象。這份報(bào)告被Engle和其他研究人員在1997年組成的巖石潮間帶網(wǎng)絡(luò)（MARINe）注意到了，MARINe同意迅速檢查西海岸的近200個(gè)站點(diǎn)。（MARINe旨在使用標(biāo)準(zhǔn)化方法密切關(guān)注近海岸生態(tài)系統(tǒng)。）

到8月，北至阿拉斯加的海岸都發(fā)現(xiàn)了白色病變的海星。“這是可怕的。”加拿大溫哥華水族館副館長(zhǎng)Jeffrey Marliave說(shuō)道。到11月，該癥狀已經(jīng)在84個(gè)考察站點(diǎn)中超過(guò)一半的地方出現(xiàn)，甚至南至圣地亞哥，死亡率達(dá)100%。Raimondi稱(chēng)，多虧了MARINe，西海岸的疫情是“追蹤工作做得最好的海洋事件”。

疾病暴發(fā)過(guò)程中存在很多奇怪的事情。過(guò)去西海岸的疫情通常都與溫暖的沿海水域有關(guān)，但最近這些水域已經(jīng)相對(duì)涼爽。并且這一次，類(lèi)似的海星疾病似乎蔓延到了北美東部沿岸。

研究人員希望了解該疾病如何影響到這么多物種，以及為何其對(duì)物種的侵襲遵循了特定的順序——首先是向日葵海星，然后是粉紅色海星，之后是蝙蝠海星。他們也不理解為何西海岸的疫情暴發(fā)開(kāi)始于北部，然后移至南部，與過(guò)去事件的方向相反。還有為何華盛頓州和加利福尼亞州的海星種群受到強(qiáng)烈影響，而俄勒岡州卻似乎毫發(fā)無(wú)損？

也許喜歡捕食海星的海鳥(niǎo)在通過(guò)空氣傳播疾?。灰苍S當(dāng)?shù)氐乃鲗?dǎo)致病原體出現(xiàn)在一些地區(qū)；獵物被感染也許可以解釋為何與沿海水域沒(méi)有直接聯(lián)系的水族館海星也難逃一劫；病原體也許進(jìn)入了飼養(yǎng)海星所需的貽貝和蛤中。由于需要全國(guó)的實(shí)驗(yàn)室都參與其中，解決中心謎題，即病原體的身份，似乎還是件遙遠(yuǎn)的事情。

實(shí)驗(yàn)悲觀

羅德島大學(xué)海洋病理學(xué)家Marta Gomez-Chiarri和她的研究生Caitlin DelSeto在實(shí)驗(yàn)室中飼養(yǎng)著海星。2001年他們首次發(fā)現(xiàn)了一些令人不安的事情：用新鮮海水飼養(yǎng)的海星患病而亡，而使用過(guò)濾水的再循環(huán)貯水池中的海星卻保持著健康狀態(tài)。這說(shuō)明，“水中含有一些傳染疾病的物質(zhì)?！盙omez-CHiarri說(shuō)道。

之后，康奈爾大學(xué)微生物海洋學(xué)家Ian Hewson的實(shí)驗(yàn)室里不斷收到死亡的海星樣本，遺傳檢測(cè)連同其他測(cè)試已經(jīng)排除了許多潛在的殺手——真菌、原生動(dòng)物、較大的寄生蟲(chóng)和一些種類(lèi)的細(xì)菌。

然而病毒仍然未知。直到去年12月，Hewson和3名大學(xué)生識(shí)別出了3種海膽中的病毒。病毒沒(méi)有核糖體標(biāo)記，因此Hweson使用其他耗時(shí)和昂貴的辦法對(duì)其進(jìn)行識(shí)別?！斑@是我做過(guò)的最大數(shù)量級(jí)的研究?！盚ewson說(shuō)道。

Hweson通過(guò)對(duì)比健康和患病動(dòng)物樣本并尋找被復(fù)制的微生物，初步確認(rèn)了一批病毒性和細(xì)菌性候選者。

最終，Hweson計(jì)劃在從水族館和站點(diǎn)收集的水和沉積物樣本中尋找病原體。此外，Hweson還關(guān)注著博物館的樣本，希望能夠發(fā)現(xiàn)疾病暴發(fā)是因?yàn)殚L(zhǎng)期存在的微生物還是新出現(xiàn)的微生物。

其他檢查工作也在華盛頓州進(jìn)行著。由美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（USGS）運(yùn)行的一個(gè)魚(yú)類(lèi)實(shí)驗(yàn)室使用大型塑料容器飼養(yǎng)著50只正在接受檢疫的海星?，F(xiàn)在在華盛頓大學(xué)攻讀博士后的Colleen Burge是Harvell以前的學(xué)生，她已經(jīng)對(duì)海星食物受感染的可能性進(jìn)行過(guò)研究。她向健康海星的飼養(yǎng)池中加入病變的管腳，3周后只有一個(gè)海星死亡。之后，當(dāng)飼養(yǎng)池的溫度升高時(shí)，更多的海星受到感染。盡管目前看來(lái)疾病暴發(fā)似乎不是被海水變暖所影響，但升溫應(yīng)該會(huì)令海星的抵抗力減弱。

實(shí)驗(yàn)室之外，研究人員繼續(xù)調(diào)查著潮汐池和近岸海域。最近，Harvell、Burge和康奈爾大學(xué)研究生Morgan Eisenlord在距離USGS實(shí)驗(yàn)室14公里的Hadlock Marina口岸對(duì)退潮時(shí)的碼頭進(jìn)行考察。Harvell很悲觀，西北太平洋地區(qū)的海星多樣性十分突出，現(xiàn)在卻面臨海星瀕危的情況。

海水持續(xù)變暖，海星的死亡會(huì)加劇。Raimondi稱(chēng)，強(qiáng)烈的厄爾尼諾現(xiàn)象很可能會(huì)在8月到達(dá)西海岸。“現(xiàn)在我們可能處在疾病暴發(fā)的初期、中期或結(jié)束階段?！彼f(shuō)，“我們并不清楚，這令人十分不安。”