珊瑚面临生死存亡，致命疾病来袭

2019年9月, 研究人员在佛罗里达州基韦斯特的这个山星珊瑚(mountainous star coral)群落中钉上了一颗钉子，用以标记石珊瑚组织损失疾病的发展得有多迅速。摄影： LUCAS JACKSON/REUTERS VIA ALAMY

撰文：DOUGLAS MAIN

一个无声的杀手正在加勒比水域蔓延。它被称为石珊瑚组织损失病，波及至少22个物种，包括一些最大、最古老和最重要的造礁珊瑚。受感染的珊瑚群会出现白色斑块，这些斑块慢慢扩大，最终耗尽珊瑚的颜色和生命。在最易感的种类中（例如枝状珊瑚、脑珊瑚和星珊瑚），受感染的珊瑚群通常在几周到几个月之内死亡。

这是“我见过最糟糕的事情”，佛罗里达州的珊瑚疾病专家William Precht说。

石珊瑚组织损失病(stony coral tissue loss disease)，缩写为SCTLD，在2014年秋季于迈阿密附近的珊瑚中被发现。这种疾病可能通过细菌、病毒，或者两者结合传播，已经扩大到整个佛罗里达州海岸和加勒比海北部的大部分地区。从墨西哥到洪都拉斯再到圣卢西亚，它现在出现在了至少20个国家/地区。2021年5月，以珊瑚多样性著称的佛罗里达州干龟岛国家公园的珊瑚，也感染了这种疾病。

包括Precht在内的研究人员正在争分夺秒地寻找病因、传播方式以及有效治疗手段。尽管这种疾病通过水流缓慢传播，但新的研究表明，它也可能通过主要港口（比如巴哈马）的商业运输船只传播。

加勒比海的珊瑚是构成其珊瑚礁生态系统的基础，由于气候变化、污染、养分流失诸多原因，已经受到水域变暖的威胁，解开这个谜团变得迫在眉睫。

“场面令人不适”

佛罗里达州的珊瑚来说，2014年的夏天简直糟透了。一股热浪导致海岸附近的水温跃升至创纪录的高位，引发了大规模的白化现象。受到压力的珊瑚排挤出它们赖以生存的共生藻类（称为虫黄藻），就会发生这种情况。珊瑚可以从白化中恢复过来，但会变得十分脆弱，容易生病。

当时，位于迈阿密的环境咨询公司Dial Cordy and Associates的首席科学家Precht正在迈阿密周围的珊瑚礁上运行一系列监测站，以追踪该地区疏浚工程造成的影响。

2019年9月，研究员Kevin Macaulay在基韦斯特附近的一次潜水中，将抗生素软膏涂抹在受感染的珊瑚表面。某些情况下，抗生素可以有助于减缓疾病的进展。摄影：LUCAS JACKSON/REUTERS VIA ALAMY

Precht回忆说，去年10月，该公司的一名潜水员Ryan Fura在距迈阿密戴德县水处理厂出水口不远的一处珊瑚礁上，看到了一些看起来“有点古怪”的珊瑚。在接下来的几周里，这种未知的疾病迅速蔓延。11月初，Precht去到受影响的珊瑚礁亲自检查了情况。

看样子超过一半的珊瑚都被感染了，有些已经死亡。“我简直不敢相信自己的眼睛，”他说，“场面非常令人不适。”

如何传播的？

在其它地方，这种疾病的出现也一样猝不及防，而且是毁灭性的。2019年10月，疾病尚未到达巴哈马，部分原因是当时的洋流沿着佛罗里达海岸向北流去。同月，海洋生态学家Craig Dahlgren及其同事调查了近100公里的珊瑚礁，没有发现病珊瑚。然而到了11月，该团队收到报告称，弗里波特附近的珊瑚发生了未知感染——很快确认为SCTLD。

在2020年3月的另一项大范围调查中，Dahlgren与佩里海洋科学研究所一起，再次调查了100公里左右的珊瑚礁，发现每个地方都有珊瑚受感染，尤其是脑珊瑚和枝状珊瑚。在几个月内，绝大多数受感染的珊瑚群都死亡了。

佛罗里达州坦帕市附近的实验室中的沟壑纵横的脑珊瑚——这是一种极易感染SCTLD的物种。研究人员正在研究这种珊瑚，寻找病因以及治疗方法。摄影：LUCAS JACKSON/REUTERS

Spiny flower珊瑚是至少22种可感染SCTLD的种类之一。脑珊瑚和枝状珊瑚也极易受到这种疾病影响。摄影：LUCAS JACKSON/REUTERS

许多受影响的珊瑚正是形成珊瑚礁的主要结构——例如巨大而醒目的枝状珊瑚柱——并且按原本寿命可以存活几个世纪。

“花了几百年时间成长起来的珊瑚群在几周内就能被摧毁。”他说。

2021年7月，Dahlgren和合著者发表了一项研究，表明该疾病从自由港和拿骚的商业港口辐射开来。Dahlgren说，对这个轨迹的合理解释，是商业运输船舶正在传播这种疾病。可能性之一是病原体被携带在商船的压舱水中（压载水被装在水箱中以保持巨大船只的稳定）。然而还需要更多的研究来证实这一假设，Precht说。

该疾病于2019年1月突然出现在了美属维尔京群岛，靠近圣托马斯岛的皇冠湾商业航运港口。随后逐渐扩散到岛周围和邻近的圣约翰岛，又突然跳到圣克罗伊岛的两个不同地点——都靠近商业航运港口，在维尔京群岛大学研究珊瑚的Marilyn Brandt说。

她说，这种疾病对维尔京群岛的珊瑚礁来说是毁灭性的，在一些地方，出现首次感染的两年内，它们的珊瑚就减少了一半到四分之三。

“与此相比，我过去所见的一切都显得苍白无力。”Brandt说。

Brandt担心珊瑚的丧失会损害鱼类种群，并对严重依赖珊瑚礁浮潜和潜水旅游的经济产生负面影响。

巴哈马等各国的海岸警卫队已向船舶发出建议，不要在港口内交换压载水。但迄今为止，几乎没有通过可强制执行的法律来制止这种做法。

Dahlgren说，为了防止疾病在岛屿之间传播，船舶需要更加小心地处理他们交换压舱水的方式和时间，并避免在港口和珊瑚礁附近排放压舱水。

寻找原因

目前，没有人确切地知道是什么导致了这种疾病——但数十名研究人员正在努力识别它。

美国地质调查局研究员Thierry Work今年秋天在网上发表的一份案例报告中出现了一个可疑的线索。在用电子显微镜观察受感染的珊瑚细胞时，他注意到这些珊瑚的虫黄藻细胞似乎布满了洞。在凋亡的细胞中，他发现了奇怪的线状颗粒——“就像包装好的意大利面，”Work说。

这些链状物便是来路不明的病毒，其在大小和形状上与Flexiviridae科的植物病毒相似。Work无法证明这些病毒导致了珊瑚的疾病，怀疑它们发挥了重要作用。几位研究人员正在跟进这一发现。

2019年9月，诺瓦东南大学的珊瑚生态学家Karen Neely在潜水收集佛罗里达州基韦斯特附近受影响的珊瑚礁群的样本。图中手里拿着一块患病的脑珊瑚。摄影:LUCAS JACKSON/REUTERS

但是，我们有理由持怀疑态度。一方面，受感染的珊瑚对抗生素反应良好，抗生素会杀死细菌，而不是病毒。另一方面，抗生素会对免疫系统产生刺激作用，造成超出其预期目标的影响。初步工作还表明，一些受感染的珊瑚对抗病毒治疗反应良好。

其次，Work检查的看似健康的珊瑚在其虫黄藻中也含有病毒颗粒。但Work认为，这些珊瑚可能并不像看起来那么健康，很可能它们将来会生病，或者是无症状感染者。

一些研究人员怀疑细菌更可能是罪魁祸首。Brandt和莫特海洋实验室的生物学家Erinn Muller，分别研究了维尔京群岛和佛罗里达州患病珊瑚中最普遍的细菌类型。

Precht认同致病原因可能是一种细菌，可能与导致一种已知珊瑚疾病：白色瘟疫(white plague)的细菌相类似。

微生物浴场

也可能不存在一个单一的罪魁祸首。其一，热应激导致珊瑚更容易被任何病原体感染。此外，珊瑚病通常由不止一种病原体引起。

“这肯定很复杂，我们的任何研究都没有得出明确的信号。”伍兹霍尔海洋研究所研究该疾病的生物学家Amy Apprill说。她怀疑一种或多种病原体（甚至可能包括细菌和病毒）与珊瑚的微生物组之间存在复杂的相互作用。

佛罗里达大学的海洋微生物学家Julie Meyer也认为这很可能是由多种微生物引起的疾病。作为研究的一部分，她对珊瑚中存在的所有微生物的基因组进行了测序，以寻找有关病因的线索。

这项研究是如此具有挑战性，原因之一是“海洋基本上是一个细菌和病毒的浴场。”Meyer说。此外，人们对珊瑚疾病或珊瑚免疫系统的复杂性知之甚少——更不用说22种受影响物种不同的免疫系统了。

从好的方面来说，现在大量的研究正在进行当中，每周都有多篇论文提交发表。

“这是一场巨大的危机，”Brandt说，“整个社区都在为此尽最大努力了。”

（译者：静静子）