オニヒトデの待機期の幼生は、サンゴを白化させ死滅させる熱波に強い

Juvenile waiting stage crown-of-thorns sea stars are resilient in heatwave conditions that bleach and kill corals.

抄録

捕食性ウミウシの幼生は、成体の生息環境と食餌に移行するまでのしばらくの間、リクルート-育児期の生息環境にとどまることができる。これらの小さな幼生は様々な要因に対して脆弱であり、その感度は気候変動による海洋温暖化によって増幅される。サンゴの白化や大量死を予測する加温週数（DHW）モデルとの関連で、サンゴの主要な捕食者であるオニヒトデ（COTS、Acanthaster sp.）の草食性幼生の待機期の温度耐性を調べた。長時間の熱波馴化条件下で+1～3℃の温度処理を行ったところ、サンゴの白化を誘発するDHWシナリオ（4DHW）、サンゴの大量死（8DHW）、サンゴを死滅させる条件をはるかに超える極端な条件（12DHW）において、幼生は～100％の生存率を示した。このことは、草食性の幼生COTSは、成体のサンゴの餌となるサンゴよりも、熱波に対してはるかに耐性があることを示している。幼生は、温度が上昇した数週間後に、より高い活動性（右旋回）と代謝率を示した。別の急性温度実験では、稚魚の温度上限は34～36℃だった。温暖化する世界では、サンゴの死滅により、サンゴの礫の生育地に生息する幼魚は、この生育地の面積の増加から恩恵を受けるだろう。幼生は、サンゴの捕食者になる前に生きたサンゴの回復を待つため、草食動物として長期的に存続する可能性があり、それによって、気候変動によってすでに不安定な状態にあるサンゴ礁で、COTSが大発生する近因となる。

The juveniles of predatory sea stars can remain in their recruitment-nursery habitat for some time before their ontogenetic shift to the adult habitat and diet. These small juveniles are vulnerable to a range of factors with their sensitivity amplified by climate change-driven ocean warming. We investigate the thermal tolerance of the waiting stage herbivorous juveniles of the keystone coral predator, the crown-of-thorns sea star (COTS, Acanthaster sp.), in context with the degree heating weeks (DHW) model that predicts coral bleaching and mass mortality. In temperature treatments ranging from +1 to 3°C in prolonged heatwave acclimation conditions, the juveniles exhibited ~100% survival in DHW scenarios that trigger coral bleaching (4 DHW), resulting in mass mortality of corals (8 DHW) and extreme conditions well beyond those that kill corals (12 DHW). This indicates that herbivorous juvenile COTS are far more resistant to heatwave conditions than the coral prey of the adults. The juveniles exhibited higher activity (righting) and metabolic rate after weeks in increased temperature. In separate acute temperature experiments, the upper thermal limit of the juveniles was 34-36°C. In a warming world, juvenile COTS residing in their coral rubble nursery habitat will benefit from an increase in the extent of this habitat due to coral mortality. The juveniles have potential for long-term persistence as herbivores as they wait for live coral to recover before becoming coral predators, thereby serving as a proximate source of COTS outbreaks on reefs already in a tenuous state due to climate change.