Malattie Dei Coralli – Parte 1

 

Introduzione

In questo articolo andremo a conoscere alcune delle tante malattie che colpiscono le barriere coralline di tutto il mondo; ad oggi per la maggior parte di queste malattie risultano ancora sconosciute e non esiste ancora una cura ma alcune associazioni, scienziati e patologi in tutto il mondo sono al lavoro per studiarne le cause.

Il corallo è un organismo vivente del regno animale, come tale può essere colpito da malattie o infezioni, compromettendone in parte o completamente l’esistenza. La maggior parte delle barriere coralline è nata meno di 10.000 anni; si sono formate dopo l'ultima glaciazione, quando lo scioglimento del ghiaccio ha causato l'innalzamento del livello del mare. Vivendo in ambienti con condizioni pressoché stabili da migliaia di anni hanno indotto il loro genoma a non tollerare cambiamenti delle loro condizioni ambientali, se ciò avviene l’animale è sottoposto ad un fattore di stress che a seconda delle condizioni di salute della colonia può essere in grado o meno di contrastare. I fattori di stress che colpiscono i coralli principalmente si possono definire in biotici e abiotici; si definiscono stress biotici sono agenti patogeni trasmessi da un altro essere vivente o trasportati da un veicolante, gli stress abiotici sono i riconducibili ai cambiamenti nell'ambiente come ad esempio cambiamenti dei valori chimici dell’acqua, salinità, luce o temperatura; questi ultimi saranno trattati nella parte due di questo articolo.

Gli agenti patogeni

La maggior parte delle malattie che colpiscono i coralli sono causate da agenti patogeni. I microrganismi patogeni sono agenti di diversa natura, responsabili dell’insorgenza di una malattia. Ne sono un esempio virus, batteri e funghi. Il meccanismo di instaurazione di un processo morboso è detto patogenesi ed è legata sia alla capacità del patogeno di generare malattie sia alla sua capacità di attaccare i tessuti dell’ospite moltiplicandosi al loro interno. Ma quali sono le cause d’instaurazione di questi agenti; uno dei principali fattori che oggi porta le barriere coralline di tutto il mondo ad ammalarsi è l’inquinamento dei mari. Il continuo sversamento di sostanze chimiche, organiche e solide nei fiumi, inevitabilmente arriveranno nei mari portando con sé una moltitudine di agenti patogeni in grado di attaccare gli organismi viventi che popolano i nostri oceani.  

Veicolanti degli agenti patogeni

Da un recente studio, si stima che circa ogni anno otto milioni di tonnellate di plastica finiscono in mare, questo innesca uno dei principali fattori interconnessi al processo di degenerazione delle barriere coralline.

Foto 1-Materie plastiche depositate sulla barriera corallina ©photo Credit web

Fino a qualche anno fa si pensava che l’inquinamento da plastica e sbiancamento dei coralli non avessero alcun elemento in comune, ma un recente studio pubblicato sulla rivista “Science” da Joleah Lamb, della James Cook University a Townsville, in Australia, ha dimostrato che per i coralli il contatto con i rifiuti di plastica aumenta notevolmente la probabilità di ammalarsi; un contatto del genere infatti espone le colonie dei polipi a un'ampia gamma di microrganismi patogeni, che includono batteri, protozoi e anche funghi.

Spesso non è neppure facile stabilire il tipo di malattia che colpisce il corallo, anche se gli effetti macroscopici sono ben chiari; nel corallo malato è evidente una differenza di colore tra la parte in cui sono ancora presenti le colonie di polipi, e le parti erose, degradate, o colpite da protozoi e cianobatteri, che mostrano le cosiddette Brown band e black band (bande di colore marrone o nero).

La malattia della banda marrone o nera (BBD) dei coralli è una complessa malattia caratterizzata dalla presenza di microrganismi di specie diverse. Considerata una minaccia per la salute della barriera corallina, poiché può portare alla mortalità di enormi coralli che costruiscono la barriera corallina. Il BBD viene trasmesso da un corallo all'altro attraverso l'azione del moto ondoso; quindi una volta che un corallo viene colpito è facilmente trasmissibile ai coralli circostanti. Un analisi statistica dell'incidenza della malattia in relazione a vari parametri ambientali ha rivelato che la malattia è riconducibile ad una profondità dell'acqua relativamente bassa, temperature più elevate, livelli elevati di nitriti e livelli ridotti di ortofosfato.

Foto 2-Fascia nera “black band” ©photo Credit web

BBD non è un singolo organismo, ma una vera e propria proliferazione batterica, La malattia consiste in una comunità microbica dominata dal cianobatterio Phormidium corallyticum. Questi cianobatteri insieme agli altri organismi presenti, soffocano il corallo privandolo di ossigeno ed espondolo all'idrogeno solforato prodotto dalla fascia batterica uccidendolo. L'unica difesa del corallo contro la malattia è una forte secrezione di muco che contrasta la fascia batterica soffocandola. Il BBD non colpisce tutti i coralli alcuni coralli sono immuni agli effetti di questo cianobatterio.

Sindrome bianca (white syndrome)

Non sono ancora chiare le dinamiche interattive tra polimeri e malattie, ma la plastica è un veicolo ideale per microrganismi che possono innescare un processo patologico sul corallo. Alcuni studi hanno mostrato che gli oggetti di plastica come quelli comunemente prodotti in polipropilene, per esempio tappi delle bottiglie e spazzolini da denti, sono fortemente contaminati dai batteri del genere Vibrio. I vibrioni sono batteri, aerobi-anaerobi facoltativi, la cui cellula presenta una curvatura lungo l'asse maggiore in modo da far loro assumere la tipica forma a virgola o a C. Tutti i vibrioni possiedono un flagello che ne assicura la mobilità. Questo gruppo di batteri viene associato ad un gruppo di malattie devastanti per i coralli, note come sindromi bianche (white syndrome).

 

Foto 3-Immagine al microscopio di un batterio del genere Vibrio ©photo Credit web

La malattia della banda bianca è una malattia che colpisce i coralli acroporidi ed è distinguibile dalla fascia bianca dello scheletro di corallo esposto che forma. La malattia distrugge completamente il tessuto corallino dei coralli acroporidi caraibici, in particolare il corallo Acropora palmata (elkhorn) ed il corallo A. cervicornis (staghorn). La malattia mostra una divisione pronunciata tra il tessuto di corallo rimanente e lo scheletro di corallo esposto. Sebbene l'agente patogeno di questa malattia non sia stato identificato, il batterio Vibrio carchariae potrebbe essere uno dei suoi fattori.

Foto 4-Acropora palmata colpita Malattia della banda bianca ©photo Credit web

Recenti ricerche ritengono che l'agente patogeno responsabile sia Serratia marcescens, un comune batterio intestinale che si trova nell'uomo e in altri animali. Ma la ​​fonte specifica dei batteri che sta uccidendo il corallo è attualmente sconosciuta. S. marcescens può vivere nel suolo e nell'acqua come un microbo "libero". Sono in atto ulteriori ricerche per trovare e confermare la fonte esatta del patogeno, le possibili fonti includono gli effluenti di impianti del trattamento delle acque reflue, le feci di pesci marini e il guano di uccelli marini.

Aspergillosi

È un fungo patogeno Aspergillus sydowii, provoca anelli di lesione viola che degradano i tessuti degli ottocoralli (aspergillosi). Questa è una malattia fungina si verifica nelle regioni Caraibiche adiacenti alle foreste di mangrovie. I sintomi sono macchie violacee che compaiono in posizioni casuali sul corallo colpito. La risposta immunitaria della gorgonia includeva un aumento della produzione di melanina e altri metaboliti secondari, tra cui chitinasi e perossidasi e l'aggregazione di amebociti nel sito di infezione. Non esiste una cura conosciuta.

Foto 6-Gorgonia sp. colpita da Aspergillosi ©photo Credit web

Sindrome delle macchie scure

La malattia delle macchie scure appare come aree di tessuto pigmentate scure (marroni o viola) sui coralli sclerattinici. Il tessuto corallino rimane intatto ma la morte del tessuto si verifica generalmente al centro dell'area pigmentata. Non è noto alcun agente patogeno che causa questa malattia. La sindrome delle macchie scure è una malattia che è stata identificata più frequentemente in tre coralli specie di coralli viventi nella regione Caraibica; Siderastrea siderea, Stephanocoenia intersepta e Montastraea annularis. La sindrome appare come macchie circolari o ad anello scure, spesso viola, nere o marroni sparse sulla superficie di un corallo colpito. La perdita di tessuto e la mortalità non sono sempre associate a questi punti. La causa della malattia è ancora sconosciuta, così come i cambiamenti morfologici sottostanti. I fattori che gli scienziati ritengono possano essere responsabili della sindrome delle macchie scure includono un aumento dei pigmenti zooxantelle causati da un fungo endolitico (uno che vive all'interno dei crepacci corallini), una risposta allo stress causato da accumuli di granuli di zimogeno (enzima) che agiscono come meccanismo difensivo contro le cellule endolitiche.

Figura 7- Agaricia agaricites che mostra la malattia delle macchie scure ©photo Credit web

Sindrome della gelatina bruna (Brown Jelly Disease BJS)

Una malattia che può uccidere rapidamente il corallo attaccando le zone lesionate del tessuto è caratterizzata da una massa marrone gelatinosa che aggredisce le zone basse del corallo e salendo verso le punte uccide l’intera colonia in breve tempo. l'analisi al microscopio della gelatina è presumibilmente legata alla presenza di protozoi Helicostoma Nonatum. Tuttavia, la vera causa della sindrome non è nota e la massa gelatinosa solitamente è costituita da batteri e molti protozoi di cui i ciliati sono semplicemente i più abbondanti e i più visibili al microscopio

Figura 8- Corallo colpito da Brown Jelly ©photo Credit web

Figura 9- Protozoi presenti all'interno della gelatina bruna, immagine al microscopio ©photo Credit web

Bibliografia:

[1] Lamb, Joleah B., Willis, Bette L., Fiorenza, Evan A., Couch, Courtney S., Howard, Robert, Rader, Douglas N., True, James D., Kelly, Lisa A., Ahmad, Awaludinnoer, Jompa, Jamaluddin e Harvell, C. Drew (2018) “Rifiuti di plastica associati a malattie sulle barriere coralline”. Science, 359 (6374). pp. 460-462.

[2] Kuta, Kevin G, "Malattia della banda nera dei coralli: Ecologia e fisiologia del Phormidium corallyticum" (2000). Collezione ProQuest ETD per la FIU. AAI3004858.

[3] http://www.artificialreefs.org/Corals/diseasesfiles/Common%20Identified%20Coral%20Diseases.htm

[4] https://en.wikipedia.org/wiki/White_pox_disease

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/White_band_disease#:~:text=White%20band%20disease%20is%20a,)%20and%20staghorn%20coral%20(A.

Attribuzione foto

1.  Catherine Berry

2.  Wikipedia® “Malattia del corallo”

3.  Wikipedia® “Vibrio cholerae”

4.   Wikipedia® “white syndrome”

5.   Wikipedia® “Malattia del vaiolo bianco sul corallo Elkhorn”

6.   Ernesto Weil. doi: 10.1371/journal. Pone. 0001811.g001)

7.   Photo Credit web: Ken Marks - https://www.livingoceansfoundation.org/the-dark-side-of-corals/

8.   https://www.reef2reef.com/threads/brown-jelly-disease-under-the-microscope.294341/page-2#post-4212048