新斯科細亞省生物學家採用 COVID-19 技術檢測牡蠣疾病 |加拿大廣播公司新聞

新斯科細亞省生物學家採用 COVID-19 技術檢測牡蠣疾病 |加拿大廣播公司新聞


布雷頓角大學的一位生物學家希望一項用於在大流行中保證人們安全的技術能夠幫助保護新斯科細亞省的牡蠣免受海水變暖的影響。

Perkinsus marinus 或「dermo」疾病是一種單細胞生物,導緻美國東南部牡蠣數量大幅減少。已在美國東北部發現

儘管加拿大尚未發現真皮,但研究人員表示,隨著該省周圍的海洋溫度達到歷史新高,這種情況可能會改變。今年夏天,生物學家 Rod Beresford 採用了一種測試技術(與幫助檢測廢水中的 COVID-19 相同的技術)來監測威脅。

貝雷斯福德說:“當我們看到其中一些地方的水溫變化有多快時,它很快就開始變得更加令人擔憂。”

這項監測是研究人員推動的一部分,旨在幫助該地區的牡蠣和牡蠣種植者為氣候變遷的影響做好準備。

「考慮到 dermo 距離緬因州很近,隨著物體的移動,這對於物體來說並不是很長的距離,」他說。 “入侵物種可以通過多種方式引入一個地區。隨著海水變暖,一個曾經可能太冷的地區,可能不再太冷了。”

“每一點都具有破壞性”

Beresford 的研究通常集中在 MSX,這是一種入侵性牡蠣寄生蟲,它已經消滅了布拉多爾湖的大部分牡蠣產量。

MSX 於 2002 年抵達布雷頓角,並迅速摧毀了該地區的野生和養殖牡蠣種群。

Beresford’s 與當地牡蠣種植者合作,其中包括來自 Waycobah 原住民的 Joe Googoo 和水產養殖專家 Robin Stuart。這次合作幫助貝雷斯福德意識到,恢復的關鍵可能是在淺水中——溫度和鹽度不斷變化——儘管有寄生蟲,牡蠣仍能存活下來。

「如果你是牡蠣……它們習慣了生活在這些不斷變化的環境中。但如果你是寄生蟲,尤其是單細胞寄生蟲,那就有點挑戰了。”

這導致了浮動網箱系統的開發,該系統在恢復該地區的牡蠣生產方面取得了可喜的成果。

“我們現在相當有信心,在存在這種對人類無害的寄生蟲的情況下,你可以在布拉多爾種植牡蠣。”

為了更專注於氣候變遷的威脅,貝雷斯福德現在轉向了其他疾病,以及皮膚病造成的威脅,他說皮膚病「與 MSX 一樣具有破壞性,甚至更多」。

羅德貝雷斯福德 (Rod Beresford) 領導布雷頓角消防隊長協會
貝雷斯福德表示,孵化場將幫助種植者在布拉多爾湖重建商業牡蠣養殖業。 (羅德貝雷斯福德/布雷頓角大學)

真皮攻擊牡蠣的組織。一旦被攝入,它就會在血細胞中增殖,最終殺死動物。

貝雷斯福德表示,由於這種疾病在牡蠣之間傳播,一種更容易檢測的工具可以幫助牡蠣種植者做出反應,並有可能限制傳播。這促使 Beresford 考慮了加拿大大西洋公司 LuminUltra 進行的快速測試,該測試旨在監測廢水中的 COVID-19。

「快速測試至關重要,因為您可以將其直接帶到農場。您不需要等待數天才能得到結果,」他說。 “越早掌握這些信息,就能越早採取行動。”

貝雷斯福德的實驗室一直在使用來自美國維吉尼亞州的陽性皮膚樣本,對與病毒不同的原生動物進行 DNA 測試。今年夏天,他與雅茅斯地區的牡蠣生產商進行了進一步的測試。

研究顯示真皮不斷進化

維吉尼亞州對皮膚的研究表明,監測很重要,因為皮膚的行為方式令人驚訝。

維吉尼亞海洋科學研究所教授瑞安·卡內基表示,皮膚病與南部水域有關,包括墨西哥灣,那裡的皮膚病曾經是一種慢性疾病。

卡內基說:“當溫度高於 20 攝氏度時,尤其是在一段時間內高於 20 至 25 攝氏度時,它最為活躍。”

瑞安·卡內基和一名學生一起採集牡蠣。
維吉尼亞海洋科學研究所教授瑞安·卡內基 (Ryan Carnegie) 與一名學生一起採集牡蠣,作為對珀金蘇斯海星進行長期監測的一部分。 (瑞安·卡內基提交)

但在 1980 年代,皮膚病開始向北蔓延至緬因州;同時,它變得更加具有攻擊性,在短時間內殺死了牡蠣。卡內基表示,幾十年來,這種嚴重程度的突然增加歸因於多年的乾旱,人們認為乾旱導致了疾病的爆發,這種疾病仍在牡蠣種群中循環傳播。

但當卡內基檢查 20 世紀 60 年代的寄生蟲樣本與當今的樣本時,他意識到該物種已經進化。

「它看起來不一樣。它感染了動物身體的不同部位。它只是做了不同的事情,」他說。

被 Perkinsus marinus 或真皮蹂躪的牡蠣胃
牡蠣胃壁被微小的球形 Perkinsus marinus 細胞破壞的顯微圖像。 (瑞安·卡內基)

卡內基在 2021 年的一篇研究論文中發表了該調查的結果,該論文假設皮膚流行病學的轉變是 MSX 到達東海岸的結果。 MSX 會導致牡蠣迅速死亡,這可能會迫使皮膚本身變得更具毒性來競爭,在幾個月而不是幾年內殺死牡蠣。

卡內基說,演化表明,重要的是要考慮這種疾病在向北傳播時如何適應。

「我們不一定能預測Perkinsus marinus的演化方向。即使我們認為它無法在較冷的環境中繁衍生息,但這並不是說 [dermo] 不會改變,”他說。“這篇 2021 年論文背後的底線教訓是,我們需要不斷了解這些主要病原體的行為。

選擇性育種增強氣候適應能力

一些研究人員正在研究選擇性育種如何幫助生產者管理未來的疾病風險。

馬丁·馬利特 (Martin Mallet) 與他的兄弟和父親在新不倫瑞克省北部擁有馬利特牡蠣。

在完成進化生物學博士學位後,馬利特對牡蠣產生了興趣,特別是選擇性育種可以應對兩個挑戰的方式:不斷發展的加拿大大西洋產業對小牡蠣的需求,以及對更有彈性牡蠣的需求。

這導致了東部牡蠣的育種計劃。在第一階段,馬利特的研究涉及野生牡蠣基因組定序和牡蠣種子育種。今年,這種種子首次提供給牡蠣生產者。

到目前為止,育種計劃的重點是生產在水產養殖環境中效果良好的牡蠣。但馬利特表示,它們最終可以幫助生產者抵抗疾病。

他將疾病描述為氣候變遷對東部牡蠣造成的最大風險,因為研究表明它們對海洋酸化有一定的抵抗力,並且可以承受更高的水溫。

“我們所面臨的是更南邊存在的疾病,這些疾病在我們的水域中尚未發現,但會隨著氣候變遷向北移動。”

Mallet 以 20 世紀 60 年代馬爾佩克病對新不倫瑞克省牡蠣的影響為例,說明了育種如何發揮作用。百分之九十五的牡蠣死亡,加拿大漁業和海洋部不得不重新引入數千噸牡蠣來培育抗病能力並恢復種群數量,這花了幾十年的時間。

「如果類似類型的疾病或新型疾病襲擊我們的牡蠣養殖場,我們真的不想等 30 年,」他說。 “因此,已經建立的育種結構將有助於我們識別有抵抗力的家庭,並更快地開始恢復過程。”

在布拉多爾湖 (Bras d’Or Lake),貝雷斯福德 (Beresford) 的實驗室也即將開設孵化場。他們計劃今年夏天開始生產成熟的牡蠣用於繁殖。

貝雷斯福德表示,展望未來,這些措施可以幫助牡蠣為相對適應氣候變遷的產業和食物來源奠定基礎。

至於皮膚監測,他說它最終可以幫助種植者為確實存在的威脅做好準備。

「有很多事情我們不知道。但是,我們在已知的事情上做的工作越多,我們的地位就越好,這樣當未知的事物登陸我們的海岸時,我們就有更多的技能和能力來應對它,找出限制其影響的方法。



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