VIMS研究揭示了牡蛎病加剧的新原因
威廉玛丽大学弗吉尼亚海洋科学研究所的研究人员在《科学报告》上发表了一篇新论文，对盐度和海水温度的升高提出了质疑，认为这是大西洋中部沿海水域几十年来一种主要牡蛎疾病患病率和致死率上升的公认解释。
该论文的主要作者瑞安·卡内基说：“我们提出了一个全新的视角，通过这个视角，我们可以看到切萨皮克湾地区过去35年的牡蛎历史。我们现在知道，20世纪80年代皮肤病的严重加剧并不仅仅是因为干旱。更根本的原因是出现了一种新的、高毒力的海洋波金杆菌，这种寄生虫会导致皮肤病。”
在一个不寻常的转折中，研究小组的证据表明，这种本地寄生虫的转变是对另一种非本地牡蛎寄生虫MSX的影响所带来的进化压力的反应，MSX于1959年首次在海湾水域被发现。80年代中期Dermo的毒性上升，加上几十年的过度捕捞，栖息地的破坏，以及早期MSX的破坏，使海湾的传统牡蛎渔业降至历史最低点。
卡耐基说，他的团队的发现可以帮助更好地管理海湾的现代牡蛎产业，由于抗病的水产养殖品种，珊瑚礁恢复和对野生收获的限制，该产业现在正在上升。“教训是，”他说，“病原体喜欢p .绿是高度动态的，我们的疾病监测必须注意可能发生的任何变化。这包括出现毒性更强的菌株，或者可能具有不同形式或生命历史的变体，而不是我们预期的。管理应不断调整到疾病动态的任何变化。”
研究小组的发现还让科学家和渔业管理者更好地了解了上世纪80年代末至21世纪初海湾牡蛎的“谷底”时期。卡耐基说：“牡蛎之所以遭受如此严重的破坏，并不是因为它们在经历了几十年，如果不是几百年或几千年的接触后，无法应对德尔莫病毒。”“他们陷入了低谷，因为他们受到了一种全新形式的寄生虫的挑战，需要时间来适应。现在他们正在适应，这是牡蛎最近在该地区恢复的关键。”
除了卡内基，这篇论文的其他作者还有已故的罗格斯大学哈斯金贝类研究佳博体育的苏珊·福特；南卡罗来纳州自然资源部的彼得·金斯利-史密斯；还有丽塔·克罗克特、莉迪亚·拜恩连、Lúcia萨菲、劳拉·怀特弗利特-史密斯和VIMS的尤金·伯瑞森。这项研究的资金来自VIMS基金会A. Marshall Acuff, Sr，牡蛎病研究纪念基金。
这是一种更致命的皮肤寄生虫的证据
皮肤疾病的结果是东方牡蛎牡蛎被原生动物寄生虫感染。与健康的牡蛎相比，受感染的牡蛎生长更慢，身体状况更差，繁殖成功率也更低。严重的感染会导致牡蛎死亡，并将寄生虫释放到周围的水中，当它们过滤水作为食物时，可能会感染附近的其他牡蛎。这种疾病不会影响食用贝类的人。
Dermo原产于墨西哥湾沿岸，1949年在切萨皮克湾首次被记录，尽管它可能在那里生活了更长的时间。在20世纪80年代之前，它通常是一种慢性疾病，每年导致约30%的牡蛎死亡，其中大多数是接触寄生虫多年的老年动物。但是，卡耐基说，“1986年左右，Dermo突然变成了一种急性的、极具破坏性的疾病，能够在感染后的几个月内杀死70%以上的宿主牡蛎。”珀金苏斯寄生虫的毒性一直持续到今天。
由于已知这种寄生虫的传染性会随着盐度的升高而增加，科学家们最初将20世纪80年代中期Dermo毒性的飙升归因于当时侵袭大西洋中部的多年干旱，随着河流淡水输入的减少，沿海盐度升高。海水温度的升高也促进了Dermo疾病的增加，自20世纪80年代以来，海洋变暖被认为是Dermo范围向北扩大的原因。然而，随着时间的推移，卡内基和其他研究人员开始意识到，盐度和温度本身并不能完全解释东海岸皮肤感染和相关牡蛎死亡率持续上升的原因。
卡耐基说：“我们开始问，为什么在20世纪80年代之前的早些年，更持久、更严重的干旱没有造成类似的疾病加剧，以及为什么随后的湿润期没有使寄生虫恢复到早些年的低感染水平。”
受到这些问题的启发，卡内基和他的同事们将现代海湾牡蛎的样本与1960年在VIMS储存的样本进行了比较，他们将纸薄的组织切片粘在载玻片上，在显微镜下观察。他们发现了惊人的和意想不到的差异，然后全面研究了1960年至2018年间从南卡罗来纳州切萨皮克湾和新泽西州的牡蛎中收集的8000多个组织样本。
卡内基说：“我们的分析清楚地表明，一种新的寄生虫变体在1983年至1990年之间出现，与80年代中期Dermo的历史爆发同时发生。”这些变化包括感染部位的变化——从更深的结缔组织到消化道的内壁——生殖策略的变化，以及细胞大小的急剧减少。在切萨皮克湾，他们发现在1985年和1986年取样的牡蛎之间发生了最显著的变化，当时现代变体的频率从22%增加到99%。
卡内基说：“现在的情况是，上世纪80年代中期，大西洋沿岸中部出现了一种致命的新形式的德尔莫寄生虫，它从那里扩散开来，取代了以前广泛分布在大西洋河口的一种寄生虫。”虽然在其他系统中已经记录了病原体毒力的变化，但我们所看到的变化范围及其在广泛地区的迅速传播是不寻常的。”
“我们的工作强调了长期环境监测的重要性，”他补充说。“如果没有这一点，以及对相关自然历史藏品的维护，这种新的视角是不可能出现的。”
进化压力
在Dermo寄生虫中观察到的变化类型表明，它们代表了对MSX破坏性影响的一种新颖但可预测的反应，MSX是由非本地寄生虫nelsonhaplosporidium引起的疾病，于1959年首次在海湾水域报道。到1961年，MSX杀死了弗吉尼亚州90%以上的养殖牡蛎，并将种植牡蛎的产量从1959年的3,347,170蒲式耳削减到1983年的361,792蒲式耳，估计损失了18亿只动物。野生种群的同时减少可能加剧了这种减少。
一种迅速杀死宿主的寄生虫有效地摧毁了自己的家园。因此，在进化的时间尺度上，自然选择常常导致本地寄生虫和宿主之间的平衡，其特征是在切萨皮克湾牡蛎中观察到的轻微、长期的珀金斯感染和低死亡率。
但当一种新的寄生虫出现时，这种进化平衡可能会发生变化。卡内基和他的团队推测，海湾水域中非本地MSX寄生虫的毁灭性到来，极大地破坏了长期建立的Dermo和Crassostrea之间的平衡，直接导致了新的，更致命的疾病形式。
卡耐基说：“牡蛎丰度的大幅减少——就像msx的到来所造成的那样——将严重影响像P. marinus这样完全依赖单一宿主的寄生虫。”作为证据，他指出，珀金苏斯的丰度从1959年开始急剧下降；最近的理论模型强调了这样一种可能性，即寄生虫毒力的增加可能是宿主资源减少的结果。
卡内基说：“我们在Dermo寄生虫身上看到的变化很可能是适应了1959年nelsoni单孢子虫和MSX快速建立后牡蛎数量和寿命的减少。”“我们的发现，我们假设，说明了一种新的生态系统对海洋寄生虫入侵的反应：本地寄生虫的毒性增加。”一个有趣的可能性是，研究人员观察到的变化可能代表了珀金氏菌生命周期的缩短，因为它适应了由于MSX死亡而寿命较短的牡蛎。
