從紅海到印度洋，寄生蟲正大規模摧毀海洋生態

由以色列臺拉維夫大學（Tel Aviv University）科學家為首組成的國際研究團隊發現，導致紅海沿岸海膽大量死亡的病原體，與造成印度洋Réunion島海膽大規模死亡的病原體相同。這項發現擴大了該病原體（一種水生纖毛蟲）可能進一步擴散至太平洋的隱憂。研究人員警告，這可能是一場極具侵略性的全球性大流行病，並呼籲國際合作，共同追蹤疫情並保護海膽。海膽在維持珊瑚礁生態系統的健康方面扮演著關鍵角色，它們的消失可能對海洋生態造成毀滅性影響。

這項研究由臺拉維夫大學生命科學學院及自然史博物館Omri Bronstein博士主導，成果發表於國際期刊《Ecology》。

「海膽在珊瑚礁生態系中扮演著『園丁』的角色，它們攝食藻類，防止藻類過度生長，避免藻類與珊瑚競爭陽光，進而防止珊瑚窒息而亡。因此海膽對於維持珊瑚礁的健康相當重要。」Bronstein博士解釋道。「1983年，加勒比海發生了一場神秘疫情，導致大部分Diadema屬海膽滅絕。隨後，藻類迅速繁殖，遮蔽陽光，導致珊瑚礁被藻類覆蓋，生態系統轉變為藻類為主的環境。即便40年過去，海膽族群仍未恢復，珊瑚礁生態系統也未能重建。」

2022年，這場疾病再度襲擊加勒比海，針對倖存的海膽族群展開攻擊。這一次，科學家擁有更先進的技術，能夠收集並分析病原體的「法醫證據」。美國康乃爾大學研究人員成功鑑定出，該病原體為一種稱為盾狀纖毛蟲（Scuticociliate）的寄生蟲。到了2023年初，Bronstein博士率先在紅海發現刺冠海膽（long-spined sea urchins）的大規模死亡事件，而這些海膽正是加勒比海Diadema屬海膽的近親。

「直到最近，這些刺冠海膽仍是以色列埃拉特（Eilat）珊瑚礁中最常見的物種之一。」Bronstein博士表示。「如今它們在紅海的數量大幅下降，某些地區甚至幾乎滅絕。疫情的爆發極為猛烈：不到48小時內，一個健康的海膽族群便全部死亡，僅剩下殘骸。在埃拉特和西奈半島（Sinai）的部分地區，死亡率高達100%。後續研究證實，摧殘紅海的病原體與導致加勒比海海膽死亡的病原體相同。」

基因證據證實全球海膽死亡事件源於同一病原體

如今透過基因分析，Bronstein博士與國際合作夥伴進一步發現，相同的纖毛蟲也造成了印度洋Réunion島附近的海膽大規模死亡。「這是首度透過基因證據確認，這種病原體已出現在全球多個海域。」他指出。「這已不再是局部事件，而是一場全球性大流行病。加勒比海、紅海與印度洋都是擁有豐富珊瑚礁生態的重要區域，而這些地區的海膽死亡率已超過90%。目前我們尚未在太平洋的海膽中發現該病原體，但這正是我們正在積極調查的方向」。然而，縱使科學家已經發展出遺傳工具鑒定病原體，要監測海洋中迅速發生的滅絕事件仍極具挑戰。「我們是陸生生物，無法時刻監測深海或偏遠珊瑚礁的變化。如果錯過死亡事件數日，可能連滅絕的證據都無法發現。」Bronstein博士強調。

為了追蹤疫情的擴散，Bronstein博士建立了一個國際合作網絡，向全球研究人員發送疫情預警，並提供必要的設備，以便他們採集並保存受影響的海膽樣本，供後續基因比對分析。這些樣本最終會送回臺拉維夫大學的實驗室進行進一步檢測。

「對於已經感染的族群，我們目前無法提供有效的治療方法。」Bronstein博士坦言。「海膽沒有輝瑞或莫德納的疫苗，不是我們不願意開發，而是因為我們無法在水下進行治療。因此，我們必須從兩個方向著手。」

為了防止疫情進一步擴散，科學家需要了解疫情為何在此時此地爆發。目前有兩種假設：

第一種假設：病原體透過人類活動傳播，研究人員懷疑，病原體可能經由貨船的壓艙水傳播，從加勒比海擴散至紅海，再蔓延至印度洋西部。「如果這一假設成立，理論上我們應該在西非發現類似的海膽死亡事件，因為許多來自加勒比海的貨輪會先停靠西非，然後再經由地中海與蘇伊士運河（Suez Canal）進入紅海。」Bronstein博士補充道。「果然，過去幾週，我們在西非發現了大規模的海膽死亡事件，正在分析相關樣本。若貨船確實是主要傳播途徑，我們可以採取策略，例如改善壓艙水處理技術，雖然船隻無法完全無菌，但仍可降低病原體的擴散的程度。」

第二種假設：氣候變遷導致病原體活化。事實上這種可能性更令人擔憂，假設這種病原體其實一直存在於海洋中，但氣候變遷導致其毒性增強並引發疫情。「如果這項假設成立，那麼我們將面臨更嚴峻的挑戰，因為作為海洋生物學家，我們能夠干預的手段極為有限。」

除了全球監測計畫，Bronstein博士近期也在耶路撒冷的以色列水族館（Israel Aquarium）建立了一個受影響海膽的繁殖族群，該計畫與耶路撒冷「聖經動物園（Biblical Zoo）」及以色列自然與國家公園管理局（Israel Nature and Parks Authority）合作。繁殖這些海膽不僅有助於未來的復育計畫，也能幫助研究感染機制與可能的治療方式。

「由於病原體可經由水體傳播，即便是生活在校際海洋科學研究所（Interuniversity Institute for Marine Sciences）及埃拉特水下觀測站的海膽也未能倖免於難。因此，我們選擇在與海水完全隔離的以色列水族館建立繁殖族群。我們會對海膽進行基因檢測，確保其不帶病原體，並且確認其來自於紅海族群，才能在未來野外復育。這些海膽還能幫助我們開發高靈敏度的基因檢測技術，希望能從海水樣本中早期偵測病原體，類似於為海膽打造一套『水下新冠病毒快篩系統』。」Bronstein博士總結道。全球海膽正面臨前所未有的危機，如何應對這場生態災難，將是未來海洋保育的重要議題。

資料來源：

https://english.tau.ac.il/research/coral-pathogen-threat