Bacterie nekt zeesterren aan de Amerikaanse westkust

Al ruim tien jaar worden zeesterren langs de westkust van de Verenigde Staten in hun voortbestaan bedreigd door een epidemie. De mysterieuze sea star wasting disease (SSWD) begint met witte verkleuringen, rare vervormingen en afvallende armen en leidt binnen enkele weken onherroepelijk tot de dood. Nu beschrijven Canadese en Amerikaanse biologen in Nature Ecology & Evolution de dader: Vibrio pectenicida, verre familie van de cholerabacterie.

Zeker twintig zeestersoorten lijden onder SSWD, maar geen soort heeft het zo zwaar als de zonnebloemster Pycnopodia helianthoides.

Cascade-effect

De zuidelijke populaties ter hoogte van Mexico zijn al uitgestorven en van de noordelijke populaties nabij Alaska is nog maar iets meer dan 10 procent over. Het verlies van die soort zorgt voor een verregaand cascade-effect: een ongebreidelde groei in de aantallen zee-egels (die normaal worden opgegeten door de zonnebloemsterren) en daaropvolgend een ‘overbegrazing’ van de kelpwouden in de Stille Oceaan.

De eerste zieke zeesterren werden al in 2013 waargenomen. Aanvankelijk werd gedacht dat een virus de boosdoener was, maar na experimenten en moleculair onderzoek werd die hypothese verworpen. In 2021 besloten de auteurs van het huidige artikel daarom tot uitgebreid laboratoriumonderzoek. Ze onderzochten de microbensamenstelling van gezonde en zieke zeesterren en kwamen zo tot drie ‘hoofdverdachten’, die alle drie tot de bacteriefamilie Vibrionaceae behoren. Verreweg het meest voorkomend bij zieke zeesterren (en afwezig bij gezonde exemplaren) was Vibrio pectenicida.

Om te kijken of die bacterie ook echt de oorzaak was verzamelden de onderzoekers de potentiële pathogenen uit het ‘lichaamsholtevocht’ van twee zieke zeesterren en deden er vervolgens diverse experimenten mee. Zo concludeerden ze dat één specifieke stam van de bacterie met de naam FHCF-3 voor SSWD zorgt.

Sint-Jacobsschelpen

De herkomst van de bacterie is nog niet opgehelderd, maar de biologen vermoeden dat commerciële kweek van Sint-Jacobsschelpen een rol kan spelen. Van Vibrio pectenicida is namelijk ook bekend dat die de larven van de schelpen aanvalt, al gaat het daarbij om een andere stam. Ook zwanenhalsmosselen zijn soms de dupe van de bacterie. De ‘zwanenhalsmosselstam’ lijkt genetisch wél sterk op FHCF-3.

Dat de oorzaak pas na ruim tien jaar is gevonden is niet verwonderlijk, staat te lezen in een begeleidend News & Views-artikel in Nature: weinig mariene biologen zijn in epidemiologie gespecialiseerd en daarom kan het eindeloos duren voor ziekteverwekkers onder water worden geïdentificeerd. Ook bij de ondergang van de Californische zeeoorschelp werd de boosdoener (een Rickettsia-achtige bacterie) pas na een decennium bekend, en het trilhaardiertje dat in de jaren tachtig zorgde voor massale sterfte onder Caribische diadeemzee-egels bleef eveneens lang in nevelen gehuld. De oorzaak van de huidige stony coral tissue loss disease, die een bedreiging vormt voor Caribische koraalriffen, is zelfs nog altijd onbekend.

Bij de zeesterren is de vervolgvraag vooral: hoe nu verder? Er kan bijvoorbeeld worden geëxperimenteerd met het kweken van bacterieresistente zeesterren, of er kan worden gezocht naar een geschikt bacteriofaag – een virus dat bacteriën eet. Tot die tijd is het te hopen dat de nog overgebleven zonnebloemsterren gevrijwaard blijven van witte vlekken en afvallende armen.