Массовая гибель морских ежей: определены основные причины

Два исследования Тель-Авивского университета под руководством доктора Омри Бронштейна определили основные причины массовой гибели (mass mortality events, MMEs) морских ежей за последние десятилетия: патогены, штормы и экстремальные температуры. Также разработан инновационный метод генетического отбора проб в морской среде с помощью тампона, похожего на тест на COVID-19.

Анализ причин массовой гибели

Первое исследование, опубликованное в Biological Reviews, представляет метаанализ всех 110 научно задокументированных MMEs среди морских ежей с 1888 по 2024 год. Большинство зарегистрированных событий происходят в Северном полушарии.

Исследователи классифицировали пять основных причин:

• 33% — патогены
• 25% — катастрофические события (штормы, дефицит кислорода)
• 24% — экстремальные температуры
• 11% — цветение водорослей
• 7% — деятельность человека (загрязнение, разрушение среды обитания)

«Патогены — основная причина массовой гибели ежей. Есть тенденция приписывать всё глобальному потеплению, но это не всегда точно. Потепление влияет на многие факторы, например, снижает уровень растворённого кислорода и повышает активность патогенов», — объясняет доктор Бронштейн.

Глобальная пандемия морских ежей

В 2023 году доктор Бронштейн идентифицировал MME у длинноиглых морских ежей (Diadema setosum) в Красном море, вызванный инфузорией-паразитом. Эта же патоген ранее уничтожил родственный вид Diadema antillarum в Карибском бассейне. С тех пор вспышка распространилась в Индийский океан, снова появилась в Карибском море и теперь считается глобальной пандемией.

Морские ежи — «садовники» рифов, они поедают водоросли. Их исчезновение в Карибском море в 1983 году привело к бесконтрольному росту водорослей, которые затенили кораллы, и экосистема сменилась с коралловых рифов на водорослевые поля. Популяция ежей и рифы не восстановились за 40 лет.

«Это очень быстрое событие: менее чем за 48 часов здоровая популяция превращается в рассыпающиеся скелеты. В некоторых местах в Эйлате и на Синае смертность достигла 100%. То, что началось как локальное событие, стало глобальной угрозой для коралловых рифов повсюду», — говорит доктор Бронштейн.

Новый метод неинвазивного отбора проб

В отдельном исследовании, опубликованном в Molecular Ecology Resources, аспирант Май Бономо и доктор Бронштейн разработали недорогой и неинвазивный метод сбора подводных генетических проб в больших масштабах.

«Основная проблема молекулярной экологии — нет простого способа отобрать ДНК у живых морских животных под водой. Существующие методы часто инвазивны или требуют умерщвления животного. Наш метод решает эту проблему», — отмечает доктор Бронштейн.

Новый набор для отбора проб похож на тест на COVID-19. Исследователь аккуратно проводит тампоном по поверхности животного, не причиняя ему вреда. Тампон помещается в специальную трубку с консервирующей жидкостью, защищённой мембраной. Один исследователь может собрать десятки проб за одно погружение.

Набор уже протестирован в сложных условиях (Джибути, Реюньон) и показал отличные результаты: пробы сохранялись месяцами без охлаждения и позволяли проводить чувствительный генетический анализ. В ходе масштабных испытаний в заливе Эйлата были собраны пробы с сотен иглокожих (ежи, морские звёзды), что привело к открытию нескольких новых видов.