Evenimente de mortalitate în masă a ariciilor de mare: Studiile identifică principalii factori declanșatori
O echipă de cercetători din cadrul Școlii de Zoologie și al Muzeului de Istorie Naturală Steinhardt de la Universitatea din Tel Aviv, condusă de Dr. Omri Bronstein, a realizat două studii revoluționare care subliniază principalele cauze ale evenimentelor de mortalitate în masă a ariciilor de mare în ultimele decenii: agenți patogeni, furtuni și temperaturi extreme. Acești cercetători au dezvoltat, de asemenea, o metodă inovatoare de eșantionare genetică în medii marine – utilizând un tampon similar cu cel folosit în testarea COVID-19 – pentru a permite monitorizarea rapidă și non-invazivă a animalelor marine și a focarelor de boli subacvatice.
Primul studiu, publicat în jurnalul Biological Reviews, constituie o meta-analiză a celor 110 evenimente de mortalitate în masă documentate științific pentru arici de mare între 1888 și 2024. Dr. Bronstein și studenta la doctorat Lisa Schmidt au realizat o revizuire amplă a istoriei acestor evenimente, arătând că majoritatea cazurilor raportate provin din emisfera nordică – în special din Statele Unite, Europa de Vest și Japonia – unde se concentrează cea mai mare parte a cercetării și a finanțării.
Cercetătorii de la Universitatea din Tel Aviv au clasificat cinci cauze principale ale acestor evenimente, constatând că 33% dintre acestea sunt cauzate de agenți patogeni, 25% de evenimente catastrofale precum furtunile și epuizarea oxigenului, 24% de temperaturi extreme, 11% de înfloriri de alge și 7% de activitatea umană, cum ar fi poluarea și distrugerea habitatului.
„Aceasta este o meta-analiză a întreagăi literaturi de specialitate pe această temă”, afirmă Dr. Bronstein. „Pentru fiecare eveniment de mortalitate în masă am mapat unde și când a avut loc, ce specii au fost afectate și, cel mai important, care au fost cauzele.”
După ce au filtrat sute de publicații care nu aveau suficiente date credibile pentru a fi incluse în analizele lor, cercetătorii au descoperit că agenții patogeni sunt cauza principală a mortalității în masă între aricii de mare. Această concluzie este în concordanță cu ceea ce observăm în prezent în noua vală de decese – de la Caraibe la Marea Roșie și Oceanul Indian. Există o tendință de a atribui totul încălzirii globale, dar acest lucru nu este întotdeauna corect.
„În multe cazuri, mortalitatea nu este direct legată de căldură, deoarece unele specii de arici de mare afectate trăiesc în medii chiar mai calde. Aceste temperaturi pot să nu fie optime, dar nu sunt letale pentru aceste specii. Problema este că încălzirea influențează multe alte factori de mediu, care pot combina într-un amestec mort.”
O PANDEMIE GLOBALĂ A ARICILOR DE MARE
În 2023, Dr. Bronstein a identificat un eveniment de mortalitate în masă a ariciilor de mare cu spini lungi (Diadema setosum) de-a-lungul coastei Mării Roșii. A descoperit ulterior că același agent patogen – un parazit ciliat – responsabil pentru distrugerea unei specii înrudite din Caraibe era de asemenea vinovat. De la acea descoperire, focarul s-a extins în Oceanul Indian, a reapărut în Caraibe și în prezent este considerat o pandemie globală care amenință populațiile de arici de mare din întreaga lume.
„Aricii de mare sunt vitali pentru sănătatea recifelor de corali”, explică Dr. Bronstein. „Ei sunt grădinarii recifului: se hrănesc cu alge și împiedică creșterea excesivă a acestora, care ar sufoca coralii în competiția pentru lumină.” În 1983, cea mai dominantă specie de arici de mare din Caraibe, Diadema antillarum, a murit în număr mare dintr-un motiv necunoscut la acel moment; algele s-au proliferat necontrolat, umbrind coralii și întregul ecosistem a trecut de la recife de corali la câmpuri de alge.
„Chiar și la 40 de ani distanță, populația de arici de mare – și recifurile – nu s-au recuperat. Ne temem că același proces ar putea avea loc acum în alte părți ale lumii unde au loc decese în masă, în special printre aricii de mare cu spini lungi, un răcitor al speciei din Caraibe – ariciul negru cu spini lungi, familiar pentru toată lumea.”
„Acesta este un eveniment foarte violent: într-un interval mai mic de 48 de ore, o populație sănătoasă se transformă în schelete descompuse. În unele locații din Eilat și Sinai, mortalitatea a atins 100%. Ulterior, decesele de masă au fost înregistrate pe Insula Réunion din Oceanul Indian și acum investigăm trei evenimente suplimentare de mortalitate în masă în mările Atlantic, Indian și chiar Mediterana. Ceea ce a început ca un eveniment local de mortalitate a devenit regional și apoi global, punând în pericol recifurile de corali din întreaga lume.”
PROVOCAREA EȘANTIONĂRII GENETICE ÎN MEDII MARINE
Pentru a aborda una dintre provocările majore în eșantionarea genetică marină, studenta la masterat Mai Bonomo și Dr. Bronstein au publicat un studiu separat în Molecular Ecology Resources, dezvoltând o nouă metodă ieftină și non-invazivă pentru colectarea genetică de eșantioane subacvatice la scară largă.
„Principalele instrumente folosite astăzi pentru a identifica atât animalele, cât și agenții patogeni sunt cele genetice,” spune Dr. Bronstein. „Dar ecologia moleculară se confruntă cu o problemă fundamentală: nu există o modalitate simplă de a preleva ADN de la animalele marine vii sub apă. Ca rezultat, multe studii se bazează pe metode invazive care dăunează animalelor sau chiar necesită sacrificarea acestora complet pentru a le aduce în laborator.”
„De aceea, cercetarea în acest domeniu este foarte reglementată, evaluând valoarea științifică a fiecărui caz versus etica de mediu. De exemplu, eșantionarea este interzisă în rezervațiile marine, există restricții și interdicții asupra exportului de eșantioane în străinătate – inclusiv recifului de corali – și fiecare publicație științifică trebuie să prezinte permisele oficiale pentru fiecare eșantion pe care îl raportează. Nevoia de a depăși această limitare a apărut din pandemia aricilor de mare.”
„În prezent, există doar două metode de a detecta aricii de mare bolnavi: vizual – ceea ce este prea târziu, deoarece animalele sunt deja în proces de moarte – sau prin instrumente genetice care pot detecta boala înainte de a apărea simptomele. Dar dacă detectarea bolii necesită îndepărtarea animalului din mare, nu mai are importanță dacă este bolnav sau nu – ajungem să-l sacrificăm.”
O echipă de cercetare de la Universitatea din Tel Aviv a dezvoltat un kit specializat de eșantionare genetică subacvatic, care este durabil, fiabil, ieftin și ușor de utilizat – și care este deja adoptat de grupuri de cercetare la nivel mondial, în special în zone îndepărtate sau sensibile.
„Am dezvoltat un nou instrument pentru eșantionarea ADN subacvatic care seamănă cu un test COVID-19”, explică Dr. Bronstein. „La capătul unui tub special umplut cu un lichid de conservare se află o membrană care împiedică pătrunderea apei, sigilată cu un capac tip clip – la fel ca unele tuburi de pastă de dinți. Asemenea unui test COVID, cercetătorul tamponează ușor suprafața animalului marin, fără a-l răni sau a-l mișca. Nu este necesar să colectăm mucus, ca în cazul oamenilor – doar o atingerie ușoară este suficient. Tamponul este apoi introdus în tub, perforând membrana care protejează lichidul de conservare din interior, iar capacul este încuiat pentru a asigura eșantionul. Asta e tot. Un singur cercetător poate colecta zeci de eșantioane într-o singură scufundare, în aproape orice condiții de mediu sau adâncime.
Kitul a fost deja testat în medii dificile, inclusiv expediții de teren în Djibouti și pe Insula Réunion, iar rezultatele sunt foarte promițătoare: eșantioanele au rămas excepțional de bine conservate timp de luni fără refrigerare înainte de a ajunge la laboratorul nostru, și au permis încă analize genetice sensibile.
„Într-un trial pe scară largă pe care l-am desfășurat în Golful Eilat, am colectat material genetic de la sute de equinoderm – grupul care include aricii de mare și stelele de mare – în doar câteva luni, și am efectuat cea mai extinsă analiză genetică realizată vreodată asupra acestor specii în regiune. Acest lucru a condus la descoperirea mai multor specii noi și la reclasificarea altora anterior necunoscute științei. Aceasta este o soluție simplă și elegantă pentru una dintre cele mai persistente provocări tehnice în ecologia moleculară marină.”
Informații suplimentare: Lisa‐Maria Schmidt et al, Unravelling echinoid mass mortalities: a global overview of mechanisms, spatio‐temporal trends, and taxonomic insights, Biological Reviews (2025). DOI: 10.1111/brv.70078
Mai Bonomo et al, Non‐Invasive Underwater DNA Sampling Illuminates Red Sea Echinoderm Diversity, Molecular Ecology Resources (2025). DOI: 10.1111/1755-0998.70059
Revista: Molecular Ecology Resources, Biological Reviews
