白帯病
Disease affecting marine corals
Medical condition
白帯病
その他の名前ミドリイシ白斑症候群
アフリカのエルクホーンサンゴ（ Acropora palmata ）に発生する白帯病
専門海洋生物学

白帯病は、ミドリイシ科のサンゴに発生するサンゴ病で、露出したサンゴ骨格の白い帯状の構造によって区別されます。[1]この病気は、カリブ海のミドリイシ科サンゴ、特にエルクホーンサンゴ（Acropora palmata）とスタッグホーンサンゴ（A. cervicornis ）のサンゴ組織 を完全に破壊します。[1]この病気では、残存するサンゴ組織と露出したサンゴ骨格の間に顕著な分裂が見られます。[2] これらの症状は白斑病に類似していますが、白帯病はミドリイシ科サンゴにのみ見られ、白斑病はミドリイシ科サンゴでは確認されていません。[3]この病気は「ホワイトシンドローム」と呼ばれる類似の病気の一種で、その多くはビブリオ属細菌の種に関連している可能性があります。この病気の病原体は特定されていませんが、ビブリオ・カルチャリアエ（Vibrio carchariae）が原因の一つである可能性があります。サンゴ組織の劣化は通常、サンゴの根元から始まり、枝の先端まで進行しますが、枝の途中から始まることもあります。[1]

外観

インド太平洋におけるホワイトシンドローム

白帯病は、感染したサンゴ組織が骨格から剥がれ落ち、均一な白い帯状の病変を形成することからこの病名が付けられました。[4] この帯は数ミリから10センチ（3.9インチ）の幅があり、通常はサンゴ群体の基部からサンゴの枝の先端まで広がります。[5] この帯はサンゴの枝に沿って1日約5ミリの速度で進み、枝の先端まで広がるにつれて組織の喪失を引き起こします。[1]組織が失われた後、サンゴのむき出しの骨格に糸状藻類 が繁殖することがあります。[6]

白帯病にはタイプ I とタイプ II の 2 つの変種があります。[4] タイプ I の白帯病では、サンゴの枝に残っている組織にサンゴの白化の兆候は見られませんが、影響を受けたコロニーは全体的に色が薄くなることがあります。[4]しかし、バハマ諸島 近海のスタッグスホーンコロニーで発見された、単にタイプ II の白帯病として知られる白帯病の変種では、失われる前に白化した組織の端が生成されます。[7] タイプ II の白帯病は、サンゴの白化と間違われることがあります。[7] 残っている生きたサンゴ組織を検査して白化の有無を調べることで、特定のサンゴに影響を与えている病気のタイプを区別することができます。[7]

病原体

白帯病については、既知の病原体は分離されていない（タイプIIについてのみ試みられている）が、サンゴ組織が侵食される表層部では細菌組成の変化が見られる。[8]細菌は、優勢なシュードモナス菌群から優勢になりつつあるビブリオ・カルチャリア菌群へと変化する。[9] [10] 病変組織の組織病理学的検査により、この病気を引き起こす特定の病原体または病原体の組み合わせに関するある程度の知見が得られる。[5] しかし、表層部には相当量のリケッチア菌のサンプルが存在しており、科学者たちはこの細菌が病気の要因の一つである可能性を疑っている。[5] [10]

しかし、この病気は通常、サンゴの根元から始まり、サンゴの枝を伝って進行します。[1] 病気が進行するにつれて、白いサンゴの骨格が残されます。[4] 細菌によるサンゴの分解がどのように起こるのか、その詳細は、主に海洋細菌の分離が困難であることから、多くの点で不明です。[8] 研究により、白帯病は伝染性であり、病原性細菌によって引き起こされることが確認されています。[8]実験では、アンピシリンが白帯病I型を治療できる可能性があることが示されています。 [8]

最近の研究では、サンゴの免疫システムが白帯病にどのように反応するかが調査されました。この研究では、白帯病に感染したカリブ海のサンゴにおけるマイクロRNAの発現と病害抵抗性との関係を調査しています。この研究では、12種類のミドリイシ類（Acropora cervicornis）をこの病害に曝露し、抵抗性に寄与する可能性のある免疫応答を特定しました。これらの遺伝子型のうち3種類は、白帯病抵抗性サンゴにおいて異なる免疫応答を示しました。この研究の目的は、なぜ一部のサンゴは抵抗性を示し、他のサンゴはより脆弱なのかを解明することです。[11]この研究は、サンゴ細胞とサンゴの遺伝子応答に焦点を当て、外的要因だけでなく、サンゴの内部メカニズムの重要性を強調しています。

影響と範囲

ホワイトバンド病は1970年代に初めて報告されて以来、カリブ海地域のエルクホーンサンゴとスタッグホーンサンゴの約95％が壊滅的な被害を受けました。[1] この結果、影響を受けた両種は、米国絶滅の危機に瀕する種の保存に関する法律で絶滅危惧種に、またIUCNレッドリストでは絶滅危惧種に指定されました。[6] これらのサンゴの減少は、人間と環境の両方に永続的な影響を及ぼします。[12] サンゴ礁は海流、波、嵐から海岸線を守っており、これらのサンゴの死滅は影響を受けた地域での海岸線の喪失を増やすだけです。[13] エルクホーンサンゴとスタッグホーンサンゴは、サンゴ礁の残りの部分が形成される基礎となる、主要な造礁サンゴの2つです。[12] サンゴ礁の喪失は、ロブスター、ブダイ、フエダイなど、多くのサンゴ礁に生息する種の生息地の喪失を意味し、影響を受けた地域の生物多様性の急激な低下を引き起こします。[14] サンゴ礁は、海洋魚類の25％以上が生息する場所であり、生物学的多様性が非常に高い場所です。[14] このサンゴの喪失は、食糧供給、沿岸保護、経済的安全保障などの面で、沿岸に住む人々に特に大きな損害を与えます。[13] 約5億人が食料と収入（観光など）をサンゴ礁に直接依存しています。[13]

エルクホーンサンゴは毎年海から大量の二酸化炭素を吸収し、海洋酸性化と海水温の上昇を防いでいます。[15] エルクホーンサンゴは分解すると、隔離していた二酸化炭素を海に放出し、海を温めて酸性化を促進します。[12] [15] ホワイトバンド病は、その致命的な影響でサンゴだけでなく他の生物も脅かします。ここ数十年で、サンゴ礁のサンゴ被覆率は低下しており、カリブ海地域では、糸状藻類がサンゴの骨格内にどんどん生息するようになり、肉質の大型藻類の被覆率が一時的に増加しています。[6] エルクホーンサンゴとシカツオドリサンゴの死滅も、サンゴ被覆率を大幅に低下させ、藻類がさらに成長するための基質空間を提供します。 [6] エルクホーンサンゴは、サンゴの断片が本体から分離して新しい場所で成長することによって無性生殖を行うため、回復の見込みは薄いです。[6] ノコギリサンゴも主な繁殖方法として無性生殖による分裂に依存しているが、ノコギリサンゴはエルクホーンサンゴよりも有性生殖による加入率が高い。[6]

白帯病はカリブ海地域で最も顕著に報告されている。[6] しかし、紅海やインド太平洋地域（フィリピン、グレートバリアリーフ、インドネシアを含む）でも白帯病が確認されている。[16]カリブ海地域の白帯病とは異なり、インド太平洋地域では、エルクホーンサンゴやスタッグホーンサンゴだけでなく、塊状、枝分かれ、板状サンゴ約34種で白帯病が確認されている。[16]

伝染 ; 感染

白帯病は、罹患したサンゴ組織と健全なサンゴ組織との直接接触によって非常に伝染性が高い。[10]また、サンゴ食性の巻貝、すなわちサンゴを食べる種、 Coralliophila abbreviata によっても伝染する。[10]エルクホーンサンゴとスタッグホーンサンゴが生息する地域に生息する種、 C. abbreviata は、白帯病の「リザーバー」として機能し、少なくとも2週間は病原体を保有することができる。[10] しかし、すべてのサンゴ食性の巻貝が白帯病を伝染させるわけではない（すなわちCoralliophila caribaea）。[10] サンゴ組織が損傷（または損傷）されると、病原体の水系による伝染が可能になる。[10] しかし、他のサンゴとの競争、機械的損傷、または巻貝、スズメダイ、チョウチョウウオ、ファイアワームなどの水生生物によるサンゴ食など、組織の損傷が自然に起こる可能性のある多くの方法を考えると、影響を受けたサンゴが損傷を受ける可能性は高い傾向があります。[10] 影響を受けたサンゴ間の直接接触は、病気のサンゴと健康なサンゴの物理的な相互作用に限定されており、病気を運ぶサンゴ食の巻貝であるC. abbreviataは長距離を移動しないため、水系感染はカリブ海全域に病気が急速に広がった理由を説明するのに役立ちます。[10]直接接触と水系経路に加えて、動物プランクトンがホワイトバンド病の媒介者として役立つ可能性があります。研究によると、病気のサンゴの近くにいた動物プランクトンにさらされた健康なAcropora cervicornisの断片は病気になりました。対照的に、病気のサンゴと接触しなかった動物プランクトンにさらされた断片は健全なままでした。これは動物プランクトンが白帯病を運び、その伝播を促進する可能性があることを示唆している。[17]

白帯病の伝染の実態に関する知見は、サンゴの大規模な損失を防ぐために、この病気をどのように管理・制御すべきかを理解するのに役立ちます。[10] しかし、海流の流れを考慮すると、白帯病の水媒介伝染を管理することは困難である可能性があります。[10] 代替策としては、メキシコ湾からプテロイスを除去する取り組みと同様に、個体群のサンプルを手作業で除去することで、C. abbreviataの個体群を制御し、白帯病の発生率を下げることが挙げられます。[10]

科学者たちは、健康なサンゴと感染したサンゴの間で微生物群集がどのように伝播するかを調べることができるようになりました。最近の研究では、カリブ海で育成されたミドリイシサンゴ（Acropora cervicornis）における白帯病の微生物学的指標と視覚的健康指標の一致を評価しました。2023年の研究では、この病気はサンゴ全体ではなく、病変部位の微生物にのみ影響を及ぼすことが示されています。[18]この研究は、感染現場での早期発見が、健康なサンゴと感染したサンゴ間の病気の蔓延を抑制する上で重要であることを示唆しています。

ノースイースタン大学の研究者らが2025年に実施した研究では、健康なサンゴの破片に抗生物質を投与することで白帯病を予防できるかどうかを検証しました。この研究では、抗生物質前処理を行ったサンゴは感染リスクが大幅に低下することがわかりました。抗生物質前処理は、未処理のサンゴに比べて感染率を約30パーセントポイント低下させました。[19]

気候変動の影響

カリブ海における白帯病の発生状況は季節によって変動する。[10] 夏季には活発に活動し、冬季には低調となることから、水温の上昇が感染サンゴへの水系媒介性疾患の蔓延に寄与していると考えられる。[10] 気候変動の影響と二酸化炭素排出量の増加は、サンゴ礁生態系周辺の海水温上昇を招き、白帯病などの疾患の蔓延を助長する可能性がある。[15] 白帯病などの海洋疾患の重症化にはいくつかの理由がある。水温の上昇はサンゴに生理的ストレスを与える可能性がある。[15] これはサンゴの免疫系を弱め、白帯病などのサンゴ疾患の感染リスクを高める可能性がある。[15] さらに、水温の上昇は細菌性病原体や真菌性病原体の毒性を著しく高める。しかし、白帯病は水温の上昇に限ったものではなく、水温が低い場合でも蔓延する可能性がある。[10] [14] [15]

人為的な気候変動は、世界中のサンゴとサンゴ礁の生態系に悪影響を及ぼしています。今後数十年間、気候変動が続くと、海洋の温暖化と酸性化が加速し、脆弱なサンゴ礁の生態系にさらなるダメージを与えるでしょう。[15] 将来の気候変動がサンゴ礁に与える影響を予測することは、関連する社会経済的要因（政治的対応、将来の技術、人間の行動の変化、地球の気候システム、サンゴ礁へのリアルタイムの影響など）の不確実性を考えると困難です。[15] これらの不確実性にもかかわらず、サンゴ礁生態系を保護するための対策が講じられなければ、21世紀末までにサンゴ礁生態系が絶滅する可能性があります。[15] 海洋温度上昇の予測モデルによると、大量死は2030年の夏には早くも発生し、毎年発生し続ける可能性が高いとされています。[14] [15]

環境要因

沿岸地域における人口増加と開発は、汚染の増加につながり、サンゴ礁の健全性を脅かしています。肥料流出や下水などの栄養塩汚染は、サンゴの病気に影響を与え、サンゴの免疫反応を弱める可能性があります。肥料流出や下水には、サンゴ礁やその他の海洋生物に害を及ぼす高濃度の栄養素と病原体が含まれています。Siderastrea siderea、Orbicella annularis、O. franksiなど、カリブ海に生息するいくつかのサンゴ種に関する研究では、栄養塩の富化が病気の蔓延率と進行を増大させることが示されています[20]。これらの知見は、栄養塩汚染がサンゴの疫病の深刻度を高める可能性があることを明確に示しています。

研究では、ハリケーンなどの極端な気象変化も白帯病の増加に寄与する可能性があることが示されています。ハリケーン・ディーンの後、メキシコのバンコ・チンチョーロ生物圏保護区で、サンゴ病とハリケーンの関連性を調査する研究が行われました。この研究では、嵐による物理的な被害がサンゴの病気に対する脆弱性を高める可能性があることが明らかになりました。[21]これらの結果は、サンゴ礁生態系における嵐とサンゴ病の相互作用を浮き彫りにしています。

参照

参考文献

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  • サンゴの生態学的価値
  • サンゴ礁と気候変動：人間への影響
  • サンゴ礁と気候変動 by ブルーノ
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