原標題：北美海域最大規模棘皮動物死亡事件令科學家困惑不已
已知最大規模的海星疾病正在席捲北美沿海海域，研究人員急切地想要找出罪魁禍首，並了解其影響。
美國華盛頓州的深海物種，如太陽海星，最先被這場疾病影響，其「手臂」開始下垂和分離。圖片來源：JAN KOCIAN
美國西雅圖水族館坐落在普吉特海灣的水域之上，幾條大馬哈魚悠閒地從光禿的巖石旁遊過。「這裡曾滿是海星。」水族館獸醫Lesanna Lahner說道，而現在卻不見蹤影。這種五肢棘皮動物是北美東部和西部海岸遭受一種神秘症候群侵襲的見證者。
去年10月，Lahner從休閒潛水者那裡首次聽到附近沿海水域海星成批死亡的消息。海星先是發生白色病變，然後身體下垂、破裂、器官洩漏。Lahner派潛水員去調查水族館碼頭下方發生了什麼。11月，水族館裡的3種海星都死亡了。「我們看到過海星數量的消長，但從未有如此大的規模。」Laher說道。
在此之前，Lahner將生病的海星隔離，使用超聲波設備監測到其心跳疲軟。她向醫學教科書作者求助，但一無所獲。Lahner嘗試使用抗生素，也沒有起到效果。最後，Lahner不得不對海星實施安樂死。
現在，一些死亡的海星被小心翼翼地標記並碼放在Lahner的辦公室。她已經將樣本寄給了病理學家和遺傳學家，他們急於了解這次在棘皮動物記錄中影響範圍最廣的疾病。「很多人都在爭先恐後進行研究。」西華盛頓大學(WWU)生態學家Benjamin Miner說道，他正在考察海岸情況，並開展相關實驗。
與此同時，這場瘟疫還侵襲著數千公里海岸線上的約20種海星。生物學家擔心，西海岸的一些物種甚至會滅絕。「無脊椎動物多樣性的潛在損失令人難以應對。」康奈爾大學生態學家Drew Harvell稱，種群恢復以及海星再次成為潮間帶的標誌性物種可能需要幾十年。
災難先兆
1940年，小說家John Steinbeck和生物學家Edward Ricketts在加利福尼亞灣進行一次有名的探險時，海灣太陽星(Heliaster kubiniji)到處都是，Steinbeck曾在文章中對這種「快樂地活著」的生物表示驚嘆。
1978年的夏天，海灣海星遭遇了一場流行病，白色病變擴散導致海星數量下降。患病和死亡的海星上都覆蓋著一層細菌，但研究人員並不確定這些細菌是罪魁禍首還是繼發感染。「20世紀80年代人們認為這種事只會發生一次。」加州大學(UC)聖克魯茲分校海洋生態學家Peter Raimondi說。
然而疾病在1997年再次降臨。UC聖芭芭拉分校生態學家John Engle當時正在海峽群島研究潮間帶群落。海星大規模死亡後，他深刻意識到了其對重塑海洋生態系統的影響。
俄勒岡州立大學的Bruce Menge表示，海星雖然有著老實的外觀和良好的聲譽，但它卻是食肉動物，被稱為「潮間帶的獅子」。一隻小海星可以利用為其管腳助力的液壓系統撕裂巖石中的藤壺和帽貝。在撬開貽貝的殼時，一些海星會將胃外翻，令其進入貝殼消化食物。與其他種類動物不同，棘皮動物能在不到一秒鐘的時間內強化結締組織。儘管海星的速度並不出名，但向日葵海星(Pycnopodia helianthoides)可以憑藉其16條甚至更多的「手臂」下方的成千上萬隻管腳，達到每秒1米的速度，甚至可以捕捉遊魚。如果食物稀缺，海星很容易抵抗飢餓。
然而，當這些捕食者完全消失時，生物鏈就會完全顛倒。20世紀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，海膽生長在大片海藻中，從而影響了喜歡到海藻處尋找食物和居所的魚類。Engle稱，大多數情況下，南加州的海星數量從不反彈，因此「整個系統真的改變了」。
海星隕落
2013年6月，華盛頓州奧林匹克國家公園裡的生物學家發現「海星點」景區發生了奇怪的情況。超過1/4的海星上出現損傷或其他疾病跡象。這份報告被Engle和其他研究人員在1997年組成的巖石潮間帶網絡(MARINe)注意到了，MARINe同意迅速檢查西海岸的近200個站點。(MARINe旨在使用標準化方法密切關注近海岸生態系統。)
到8月，北至阿拉斯加的海岸都發現了白色病變的海星。「這是可怕的。」加拿大溫哥華水族館副館長Jeffrey Marliave說道。到11月，該症狀已經在84個考察站點中超過一半的地方出現，甚至南至聖地牙哥，死亡率達100%。Raimondi稱，多虧了MARINe，西海岸的疫情是「追蹤工作做得最好的海洋事件」。
疾病暴發過程中存在很多奇怪的事情。過去西海岸的疫情通常都與溫暖的沿海水域有關，但最近這些水域已經相對涼爽。並且這一次，類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麼多物種，以及為何其對物種的侵襲遵循了特定的順序——首先是向日葵海星，然後是粉紅色海星，之後是蝙蝠海星。他們也不理解為何西海岸的疫情暴發開始於北部，然後移至南部，與過去事件的方向相反。還有為何華盛頓州和加利福尼亞州的海星種群受到強烈影響，而俄勒岡州卻似乎毫髮無損？
也許喜歡捕食海星的海鳥在通過空氣傳播疾病；也許當地的水流導致病原體出現在一些地區；獵物被感染也許可以解釋為何與沿海水域沒有直接聯繫的水族館海星也難逃一劫；病原體也許進入了飼養海星所需的貽貝和蛤中。由於需要全國的實驗室都參與其中，解決中心謎題，即病原體的身份，似乎還是件遙遠的事情。
實驗悲觀
羅德島大學海洋病理學家Marta Gomez-Chiarri和她的研究生Caitlin DelSeto在實驗室中飼養著海星。2001年他們首次發現了一些令人不安的事情：用新鮮海水飼養的海星患病而亡，而使用過濾水的再循環貯水池中的海星卻保持著健康狀態。這說明，「水中含有一些傳染疾病的物質。」Gomez-CHiarri說道。
之後，康奈爾大學微生物海洋學家Ian Hewson的實驗室裡不斷收到死亡的海星樣本，遺傳檢測連同其他測試已經排除了許多潛在的殺手——真菌、原生動物、較大的寄生蟲和一些種類的細菌。
然而病毒仍然未知。直到去年12月，Hewson和3名大學生識別出了3種海膽中的病毒。病毒沒有核糖體標記，因此Hweson使用其他耗時和昂貴的辦法對其進行識別。「這是我做過的最大數量級的研究。」Hewson說道。
Hweson通過對比健康和患病動物樣本並尋找被複製的微生物，初步確認了一批病毒性和細菌性候選者。
最終，Hweson計劃在從水族館和站點收集的水和沉積物樣本中尋找病原體。此外，Hweson還關注著博物館的樣本，希望能夠發現疾病暴發是因為長期存在的微生物還是新出現的微生物。
其他檢查工作也在華盛頓州進行著。由美國地質調查局(USGS)運行的一個魚類實驗室使用大型塑料容器飼養著50隻正在接受檢疫的海星。現在在華盛頓大學攻讀博士後的Colleen Burge是Harvell以前的學生，她已經對海星食物受感染的可能性進行過研究。她向健康海星的飼養池中加入病變的管腳，3周後只有一個海星死亡。之後，當飼養池的溫度升高時，更多的海星受到感染。儘管目前看來疾病暴發似乎不是被海水變暖所影響，但升溫應該會令海星的抵抗力減弱。
實驗室之外，研究人員繼續調查著潮汐池和近岸海域。最近，Harvell、Burge和康奈爾大學研究生Morgan Eisenlord在距離USGS實驗室14公裡的Hadlock Marina口岸對退潮時的碼頭進行考察。Harvell很悲觀，西北太平洋地區的海星多樣性十分突出，現在卻面臨海星瀕危的情況。
海水持續變暖，海星的死亡會加劇。Raimondi稱，強烈的厄爾尼諾現象很可能會在8月到達西海岸。「現在我們可能處在疾病暴發的初期、中期或結束階段。」他說，「我們並不清楚，這令人十分不安。」(張冬冬)
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