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湖泊和河流变暖可能会传播鱼类病原体

导读 密歇根州的河流和湖泊曾经非常寒冷,鱼类可以免受一些引起感染的寄生虫的侵害。随着五大湖生态系统变暖,密歇根州立大学的一名研究人员正在...

密歇根州的河流和湖泊曾经非常寒冷,鱼类可以免受一些引起感染的寄生虫的侵害。随着五大湖生态系统变暖,密歇根州立大学的一名研究人员正在研究可能与生活在这里的鱼类有关的新病原体。

密歇根州立大学鱼类病理生物学和免疫学实验室(FPIL)负责人助理教授 Bartolomeo Gorgoglione 发现了 Tetracapsuloides bryosalmonae 出现在五大湖地区至少三个湖和几条河流中的新证据。

这种寄生虫被大湖鱼类健康委员会列为“紧急病原体”,并被密歇根州和周边各州列为可报告病原体。这是因为它已知会导致鲑鱼类增生性肾脏疾病。

虽然这种疾病不会对人类造成危害,但已知会严重影响欧洲和美国西部的养殖鱼类和野生鱼类。不过,迄今为止,五大湖地区尚未记录到与增生性肾病相关的鱼类死亡事件。

戈尔戈利奥内表示,气候变化导致水温升高,为寄生虫的繁殖创造了一个更快的环境。这对鱼类意味着什么仍有待研究。受感染的鱼可能会将传染性软孢子释放到水中,而不会作为耐受性鱼类宿主患上增生性肾病。

目前,Gorgoglione 正在帮助密歇根州自然资源部 (DNR) 确定哪些鱼类种群受到了感染以及哪些河流没有寄生虫,以便他们可以优先考虑养殖鱼类的放养地点。

“这是全新的发现,”戈尔戈利奥内说。“我们并不确切知道这对大湖区的鲑鱼寄主意味着什么,它们是否能够自然地完成寄生虫的生命周期,而不会患病,或者它们是否会患上疾病并最终死亡或成为更容易被捕食的猎物。”

T. bryosalmonae 是一种独特的鱼类病原体,因为它不能直接从鱼传播到鱼。相反,它必须首先感染一种名为苔藓虫的水生无脊椎动物,这是一种群居的微小水生无脊椎动物,也被称为“苔藓动物”。

苔藓虫随后释放孢子感染鲑鱼,鲑鱼可能会释放另一种孢子来完成寄生虫的生命周期。这是一种季节性寄生虫,主要在水温较高的夏季传播。

Gorgoglione 之前曾在欧洲研究过这种寄生虫,他研究过苏格兰鲑鱼对增生性肾病的免疫反应,并发现这种寄生虫在奥地利存在。他还证实了这种寄生虫在阿拉斯加太平洋鲑鱼中存在。

近年来,这种病原体已导致美国西部爆发鱼类死亡事件,包括2016年,T. bryosalmonae 被指责为造成蒙大拿州黄石河大量鱼类死亡的病原体,导致数千条山白鱼死亡。

今年夏天,Gorgoglione 和他的团队开始研究这种寄生虫是否感染了密歇根湖北部的野生鲑鱼。他们在夏洛瓦登上了 DNR 虹鳟研究船,并在 DNR 鱼类种群调查期间采集了湖鳟鱼样本。他们还在该地区周围的河流和湖泊中行走,采集鱼类样本并翻开岩石和原木寻找苔藓虫。

在某些情况下,他们发现苔藓虫群落附着在河流中丢弃的各种物质上,例如啤酒瓶内。他们还发现这些无脊椎动物经常与入侵性极强的斑马贻贝和斑驴贻贝共享河流和湖泊中的基质,并且被发现生长在它们的壳上。

“从科学角度来看,这确实令人兴奋,”Gorgoglione 说。“科学文献中没有证据表明贻贝参与了 T. bryosalmonae 的生命周期,因此这引出了许多新问题。”

到目前为止,Gorgoglione 测试过的大多数鱼都没有症状,也没有表现出增生性肾病的迹象。他认为,孵化场养殖的鱼可能基本上可以对寄生虫引起的增生性肾病产生免疫力。

孵化场的鱼在河水中饲养时会接触到结核分枝杆菌,但由于水温低且鱼吃得充足,它们不会患上这种疾病,而且能够产生抗体来对抗这种寄生虫。

还有更多的内容需要研究,还有更多的工作要做。

Gorgoglione 正在利用这些数据警告 DNR 热点地区和可能被感染的地区。他还想在实验室中重现适当的条件来研究 T. bryosalmonae 的生命周期并监测其影响,这将是美国首次这样做。

然而,该项目规模庞大且难度大,因为它需要调整实验室条件和维护以适应鲑鱼和苔藓虫。但如此规模的研究将使 FPIL 科学家能够提供有关五大湖鱼类资源耐受性或易感性的答案。

戈尔戈利奥内表示,他目前正在寻求资助以推进这项研究,帮助 DNR 并防止未来因气温升高而造成的鱼类损失。

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