Milhares de milhões de estrelas-do-mar estão a desaparecer, e finalmente sabemos porquê.

Milhares de milhões de estrelas-do-mar definharam nos últimos anos, com os seus corpos incrustados e espinhosos a desintegrarem-se até virarem uma massa amorfa, consumidos por uma doença enigmática conhecida como doença de desgaste das estrelas-do-mar.

Durante muito tempo, o responsável por esta epidemia escapou a qualquer confirmação. Só agora, após quatro anos de sequenciação genética e ensaios em laboratório, foi possível apontar com precisão o agente por detrás desta praga devastadora: uma bactéria chamada Vibrio pectenicida.

Do surto de 2013 à mortalidade global das estrelas-do-mar

O surto, comunicado pela primeira vez em novembro de 2013, abalou ecossistemas ao longo da costa oeste da América do Norte. Entretanto, relatos semelhantes de eventos de desgaste estendem-se por todo o planeta, afetando mais de 40 espécies em todo o mundo.

A doença costuma começar com lesões na superfície irregular dos animais. A seguir, os músculos entram em colapso, os braços das estrelas começam a contorcer-se e podem mesmo destacar-se. Em questão de dias, morrem.

As estrelas-do-mar girassol (Pycnopodia helianthoides) foram das mais atingidas nos primeiros anos, com uma quebra superior a 90%.

Estas estrelas-do-mar, do tamanho aproximado de um prato de jantar, podem ter até 24 braços e exibem gradientes vistosos, do laranja ao roxo, como um pôr do sol. Porém, a doença, somada a ondas de calor marinhas letais associadas às alterações climáticas de origem antropogénica, quase apagou estes animais tão marcantes.

Em 2015, tinham praticamente desaparecido das costas do Pacífico, do Alasca ao México, levando a União Internacional para a Conservação da Natureza a classificá-las como em perigo crítico em 2020.

Florestas de kelp em risco: o efeito dominó ecológico

Para lá da sua beleza, as estrelas-do-mar desempenham uma função crucial no ecossistema: alimentam-se de ouriços-do-mar, que por sua vez consomem kelp. Sem as estrelas, os ouriços multiplicaram-se descontroladamente em florestas de kelp que já estavam sob pressão, convertendo habitats submarinos antes luxuriantes e “multinível” em extensões áridas e degradadas.

Estas consequências em cadeia tornam ainda mais urgente encontrar uma solução: as florestas de kelp oferecem abrigo a espécies com grande valor ecológico, cultural e comercial, como lontras-marinhas, focas, botos, peixes, lagostas, caranguejos e camarões. Além disso, absorvem dióxido de carbono, ajudando a travar a acumulação de gases com efeito de estufa e protegendo as linhas de costa dos piores impactos das tempestades.

Vibrio pectenicida: o patógeno por detrás da doença de desgaste das estrelas-do-mar

Vibrio pectenicida pertence ao mesmo género de microrganismos que está associado à cólera em humanos e ao branqueamento em corais. Ainda assim, como refere o ecólogo marinho Drew Harvell, da Universidade de Washington, “este Vibrio é um bicho matreiro, porque não aparece na histologia como outras bactérias”, possivelmente por conseguir produzir uma toxina que inibe o sistema imunitário.

“A partir dos estudos iniciais, pensámos que o culpado era um vírus”, diz Harvell, que integra a equipa internacional responsável por seguir a pista do microrganismo evasivo. “Por isso, foi uma surpresa encontrar o patógeno num grupo mais comum de bactérias.”

Outros obstáculos atrasaram a identificação: a dificuldade em obter estrelas-do-mar sem doença para comparação; a aparente ausência de agentes patogénicos visíveis nos tecidos afetados; e a limitada base de conhecimento sobre doenças infecciosas marinhas, de forma geral.

Experiências controladas e a confirmação do agente (estirpe FHCF-3)

A ecóloga evolutiva Melanie Prentice coordenou a equipa em sete experiências de exposição controlada, recorrendo a estrelas-do-mar girassol criadas em quarentena, em cativeiro.

Quando estas estrelas saudáveis foram expostas a tecido infetado ou a fluidos provenientes de estrelas doentes, começaram rapidamente a degradar-se, com os braços a contorcerem-se segundo a sequência típica que acaba por culminar na morte.

Os cientistas sabiam que, caso se tratasse de um patógeno viral, este poderia atravessar um filtro de 0,22 micrómetros ou resistir a um tratamento térmico. No entanto, as estrelas-do-mar expostas a material doente previamente filtrado ou aquecido sobreviveram sem danos - um indício claro de que a origem da doença era bacteriana.

A sequenciação de ARN de amostras infetadas, recolhidas tanto no laboratório como no oceano, revelou a presença de V. pectenicida, um patógeno já conhecido por afetar larvas de vieira e ostras. Esta estirpe específica, FHCF-3, foi isolada de estrelas-do-mar infetadas e utilizada para inocular indivíduos saudáveis. Pouco tempo depois, os seus braços começaram a contorcer-se e a desfazer-se: só então a equipa teve a certeza de que tinha identificado o agente responsável.

“Ficámos todos arrepiados. Pensámos, é isto. Temos isto. É isto que causa o desgaste”, afirma a ecóloga de doenças marinhas Alyssa Gehman, da UBC e do Hakai Institute, no Canadá.

“Compreender o que levou à perda da estrela-do-mar girassol é um passo fundamental para recuperar esta espécie e todos os benefícios que os ecossistemas de florestas de kelp proporcionam”, diz Jono Wilson, diretor de ciência oceânica do núcleo da Califórnia da The Nature Conservancy.

Temperatura, alterações climáticas e a dinâmica do Vibrio

A equipa suspeita que as alterações climáticas possam ter contribuído para o surto, já que bactérias do género Vibrio tendem a proliferar em águas mais quentes. De facto, algumas populações de estrelas-do-mar girassol ainda resistem nos fiordes de águas frias da Colúmbia Britânica, que poderão ser frios demais para permitir que a bactéria se estabeleça.

“Esses padrões do Vibrio, em geral, sugerem que devemos mesmo seguir por esse caminho para perceber de que forma a dependência da temperatura é importante”, afirma Gehman, do Hakai Institute.

Tudo isto aumenta as probabilidades de proteger as estrelas-do-mar em todo o mundo, para que continuem a salvaguardar os ecossistemas que habitam e ajudam a sustentar - e dos quais também dependemos. O mar simplesmente não seria o mesmo sem as suas estrelas.

Esta investigação foi publicada na Nature Ecology & Evolution.