Wissenschaftler schlagen Alarm, da Bakterien mit dem Massensterben von Meeresschwämmen in Verbindung gebracht werden, die durch die Erwärmung des Mittelmeers geschwächt wurden

Vibrio-Bakterien, benannt nach ihrer vibrierenden Schwimmbewegung, umfassen etwa 150 bekannte Arten. Die meisten Vibrio leben in Brack- oder Salzwasser, entweder frei schwimmend oder als Krankheitserreger oder Symbionten in Fischen, Krebstieren, Weichtieren und Korallen. Da Vibrio bei relativ hohen Temperaturen gedeiht, wird erwartet, dass Ausbrüche bei Meerestieren im Zuge der globalen Erwärmung immer häufiger auftreten. Beispielsweise waren Vibrio in den letzten Jahrzehnten weltweit an der „Bleiche“ subtropischer und tropischer Korallen beteiligt.

Jetzt haben Forscher aus Spanien und der Türkei gezeigt, dass Vibrio-Bakterien auch bei Sterblichkeitsausbrüchen eines nicht verwandten sessilen Meeresorganismus, des Dunklen Stechschwamms (Sarcotragus foetidus), eine Rolle spielen. Die Ergebnisse werden veröffentlicht in Grenzen in der Mikrobiologie.

„Hier zeigen wir, dass pathogene Vibrio-Bakterien in erkrankten Individuen des dunklen Stechschwamms während eines tödlichen Ausbruchs, der erstmals Ende 2021 in der Ägäis beobachtet wurde, reichlich vorhanden waren“, sagte Dr. Manuel Maldonado, leitender Wissenschaftler am spanischen Nationalen Forschungsrat ( CEAB-CSIC) und Mitautor der Studie.

Der dunkle Stechschwamm, der erstmals von Aristoteles in seinen Büchern erwähnt wurde, ist im Mittelmeerraum und im Nordatlantik weit verbreitet und lebt typischerweise in geringen Tiefen. Im Sommer 2021 erfuhr Co-Autor Dr. Fikret Öndes – außerordentlicher Professor an der Katip Celebi-Universität Izmir – in Izmir, Türkei, erstmals von einer mysteriösen Krankheit, die lokal dunkle, stechende Schwämme befiel.

„Als ich tauchte und das Untersuchungsgebiet und seine Umgebung beobachtete, stieß ich nicht nur auf sichtbar kranke Schwämme, sondern auch auf tote“, sagte Öndes. Er alarmierte sofort seine Kollegen, mit denen er die Untersuchung der neuartigen Krankheit unternahm.

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Bei weiteren Tauchgängen zwischen August und Dezember untersuchten die Forscher 117 dunkle Brennschwämme vor Seferihisar an der türkischen Ägäisküste. Jedes Individuum wurde fotografiert und vermessen, außerdem wurden Gewebeproben für die DNA-Analyse entnommen. Die Mehrheit (64 %) der Schwämme schien gesund zu sein, aber 27 % waren sichtbar von teilweiser Nekrose betroffen, während 9 % im Sterben oder tot zu sein schienen.

Aus ribosomalen RNAs, die ausschließlich in erkrankten, sterbenden und toten Schwämmen vorkommen, entdeckten die Autoren insgesamt drei Vibrio-Arten: V. fortis, V. owensii und V. gigantis. Bisher war bekannt, dass diese Arten im Gewebe von Korallen und erkrankten Krebstieren bzw. Garnelen vorkommen.

„Keine der drei pathogenen Vibrio-Arten kam in allen untersuchten erkrankten Schwämmen vor. Dies kann bedeuten, dass Vibriose eine Sekundärinfektion ist, die den Krankheitsverlauf verschlimmert, aber nicht der primäre ätiologische Erreger ist. Weitere Untersuchungen auf der Grundlage der Metagenomik erkrankter Individuen, „Um dieses Problem zu lösen, ist eine Probenentnahme in verschiedenen Krankheitsstadien erforderlich“, sagte Maldonado.

Folgen für Meeresökosysteme

Dass wärmeliebende Vibrio-Bakterien eine Rolle bei der Krankheit spielen, entweder als primärer oder sekundärer Erreger, wird durch die Beobachtung bestätigt, dass die Krankheit erst im Oktober beobachtet wurde. Die Autoren spekulieren auch, dass dieselben Krankheitserreger für das gleichzeitige Massensterben von Flachwasser-Steinkorallen in der nördlichen Ägäis verantwortlich sein könnten. Weitere Studien sind erforderlich, um dies zu bestätigen.

„Der Klimawandel wirkt sich derzeit auf Meeresökosysteme aus, einschließlich der Wassertemperatur, und diese Veränderungen scheinen sich auf die Krankheitsdynamik bei Schwämmen und ihren Krankheitserregern auszuwirken“, sagte Erstautor Dr. Ezgi Dinçtürk von der Abteilung für Aquakultur der Universität Izmir Katip Celebi.

„Gesunde Schwämme verbessern die Lichtdurchdringung durch sauberes Bakterien- und Mikrophytoplankton aus dem Wasser, nehmen anorganische Nährstoffe auf und geben sie ab und dienen als Mikro-Refugien für eine Vielzahl von Organismen. Krankheitsausbrüche wie dieser könnten daher schwerwiegende Folgen für marine Ökosysteme haben.“