Bildergebnis für dead leopard sharks san francisco

Dead and dying leopard sharks and bat rays on the beach near Foster City. (Photo courtesy Mark Okihiro, California Department of Fish and Wildlife)

Etwas war durch die Nasen der Haie und Rochen eingedrungen und hatte sich bis ins Gehirn durchgefressen. Die orientierungslosen Meerestiere strandeten zu Hunderten sterbend an den Stränden der San Francisco Bay, noch mehr versanken ungesehen im Meer.
Zwischen Februar und Juli dieses Jahres sind mehr als 1000 Leoparden-Haie (Triakis semifasciata), 200-500 Adlerrochen (Myliobatis californica), Hunderte von Felsenbarschen (Morone saxatilis) und Dutzende Glatthaie (Mustelus mustelus), Heilbutte (Hippoglossus), Nagelrochen (Raja clavata), und Geigenrochen (Rhinobatidae) in den flachen Küstengewässern der Bay gestorben, zu dieser Schätzung kommt Mark Okihiro, der Leitende Fischpathologe des CDFW (California Department of Fish and Wildlife), auf der Basis der dokumentierten Strandungszahlen.
Normalerweise überwacht Okihiro den Gesundheitszustand der Jungfische in Wolfsbarsch-Aquafarmen. In den letzten Jahren hatte er allerdings auch einige gestrandete Haie untersucht, damit war er einer der sehr wenigen Experten für Hai-Pathologie.

Im Mai schon schickten Freiwillige der Haischutzorganisation Pelagic Shark Research Foundation einen gestrandeten Leopardenhai an den Fisch-Pathologen –  tiefgefroren und per Paketdienst.
Bei der Sektion fand Okihiro vor allem um und im Gehirn des Tieres starke Verletzungen: Etwas war über die Nasenöffnungen in den Kopf eingedrungen und hatte sich bis zum Gehirn durchgefressen. Schnell fiel sein Verdacht auf Mikroorganismen. Aber die Kulturen der Hai-Organe brachten zunächst kein Ergebnis. Nach über einer Woche spross ein Pilzgeflecht auf den Agar-Böden der Petrischalen. Aber auch der Penicillin-Verwandte passte nicht zu den Fraßspuren in den Knorpelfischköpfen.

Okihiro gab nicht auf, sondern entnahm dem Hai Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit und schickte die Probe an das Labor von Joseph Derisi, einem Genetiker für Infektionskrankheiten (University of California, San Francisco). Das Labor hat viel Expertise bei der Untersuchung von Rückenmarks-Flüssigkeit auf pathogene Erreger. Nicht nur beim Menschen, sondern auch bei Tieren – oft unterstützen sie Ökologen bei der Suche nach Erklärungen von Massensterben.
Die PhD-Kandidatin Hanna Retallack untersucht normalerweise die Auswirkungen des Zika-Virus auf das menschliche Hirn, nun analysierte sie zur Abwechslung den Leopardenhai-Liquor spinalis. Zunächst isolierte sie die darin enthaltene DNA und RNA. 99 Prozent davon waren “Hai” – aber woher stammten die 1 Prozent „Nicht-Hai”? Der Abgleich der fremden Erbsubstanz mit der Datenbank des National Center for Biotechnology Information brachte einen Treffer! Den aus Fischfarmen gut bekannten pathogenen Parasiten Miamiensis avidus.
Jetzt hatte der mysteriöse Hirnfresser einen Namen.
Steckbrief eines gefräßigen Einzellers
Miamiensis avidus ist ein ciliater Protozoe – ein Wimpertierchen. Ciliaten, auch Ciliophora genannt, kommen in vielen Arten in nahezu jedem Gewässer vor, einige von ihnen sind Endoparasiten. Wie Miamiensis avidus, der bereits als Übeltäter für einige Todesfälle bei Fischen bekannt war. Erkrankte Flundern aus japanischen oder südkoreanischen Gewässern hatten ähnliche Symptome wie die vor San Franciso gestrandeten Haie gezeigt.
Retallack analysierte die Proben zur Überprüfung noch mit anderen Methoden – wieder kam sie zum gleichen Ergebnis: In allen in der San Francisco Bay gestrandeten Leopardenhaie fand sie Miamiensis avidus-DNA. Die Vergleichsproben von Leopardenhaien, die nicht aus der Bay stammten und in Netzen verendet waren, fand sie keine Spuren dieses gefährlichen Wimpertierchens.

Ähnliches FotoDann konnte Okihiro den Protozoen auch direkt mikroskopisch nachweisen. Er hatte mit dem Erreger auch schon vorher zu tun, bei einer Epidemie in einer Felsenbarsch-Zucht.
Nun hatte der Hirnfresser also einen Namen.
Allerdings blieben immer noch viele Fragen offen:
Haie sind evolutionsbiologisch weit entfernt von Knochenfischen wie Wolfsbarschen.
Wie konnte der Protozoe diese evolutive Schranke überspringen?
Und: Warum kam es jetzt und an diesem Ort zu diesem starken Befall?

Ursachenforschung
Wie es zu diesem massenhaften Parasitenbefall und dem Massensterben, vor allem unter den Knorpelfischen kam, ist bisher nicht vollständig geklärt.
Dabei scheinen einige besondere Umstände zusammengewirkt zu haben.

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Kommentare (8)

  1. #1 tomtoo
    31. Oktober 2017

    @Bettina

    Bei Fischen gibt es keine Hirn/Blut schranke?
    Delfine werden also nicht betroffen werden ?

    Sry das ich so doof bin.

    • #2 Bettina Wurche
      31. Oktober 2017

      @tomtoo: Du bist nicht doof. Natürlich haben Fische eine Hirn-Blut-Schranke und ein volles Immunsystem. Aber der Daseinszweck von Parasiten ist es, alle Hindernisse der Wirtskörper zu überwinden. Und in diesem Fall sind sie damit erfolgreich gewesen. Wahrscheinlich auch wegen ihrer erhöhten Populationsdichte.

    • #3 Bettina Wurche
      31. Oktober 2017

      @tomtoo: PS: Im Moment spricht nichts dafür, dass Miamiensis avidus auch auf Säugetiere geht. Bei denen ist dieser Platz besetzt von Sarcocystis neurona, auch eine Ptotozoen-Encephalistis.
      https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4490116/

  2. #4 tomtoo
    31. Oktober 2017

    @Bettina

    Doch ich bin doof. Irgentwie muss sich sowas ja irgentwie sozusagen durchbohren ? Oh, ich hätte in Bio besser aufpassen sollen ; ) Ich mein ein Wurm könnte ich ja verstehen. Aber sowas kleines ?

    • #5 Bettina Wurche
      31. Oktober 2017

      @tomtoo: Die fressen sich durch, durch Phagocytose – sie “umzingeln eine Zelle und verleiben sie sich so ein – dann verdauen sie die verwertbaren Bestandteile, hier: die Erythrozyten. Solche Endoparasiten entwickeln sich in direkter Ko-Evolution mit ihren Wirten und haben eine sehr lange gemeinsame Geschichte. Ihre schnelle Generationenfolge hilft ihnen, mit den Abwehrmassnahmen des Wirts mitzuhalten. Angriff und Abwehr ergeben die Entzündungen, die in der Publikation beschrieben wird. Treten die Parasiten in Massen auf, wie hier, kommt die Immunabwehr irgendwann nicht mehr dagegen an. Was dort im Einzelnen abläuft, frage bitte jemand anderen oder lies es selbst nach.

    • #6 Bettina Wurche
      31. Oktober 2017

      @tomtoo: Vielleicht ist da shier hilfreich: http://www.scinexx.de/dossier-detail-658-4.html

  3. #7 tomtoo
    31. Oktober 2017

    @Bettina

    Vielen Dank. Das ist sehr spannend. Ja ich versuche mich einzulesen. Da hab ich aber ein haufen Stufen vor mir. ; )

  4. #8 RPGNo1
    1. November 2017

    Passend zu Halloween ein etwas morbides Thema. Trotzdem sehr spannend.
    Es ist nur schade, dass man nicht mehr festtellen kann, ob bei den Massensterben von 2006 und 2011 der gleiche Parasit dafür verantwortlich war. Aber vielleicht Helfen ja die in diesem Fall gewonnen Erkenntnisse, dass die Wissenschaftler bei ähnlichen Vorfällen auch in anderen Meeresbereichen nicht so lange im Dunkeln tappen und schneller auf die Lösung kommen.