Pacific oyster holobiont in the changing environment : a microbial perspective

Lokmer, Ana

Animal's fitness does not depend only on its own traits, as almost every aspect of animal's biology is profoundly affected by its associated microbiota. Among other, the microbiota play an important role in health and disease: they protect their host against infections as well as act as opportunistic pathogens. The latter usually occurs if host's immune defense has been compromised due to abiotic or biotic stress. Global climate change can promote such shifts towards pathogenicity, as rising temperatures impose stress on the host and at the same time may cause increase in virulence of microbes. One example of such environmentally-dependent disease outbreaks involving opportunistic pathogens are the summer mortalities of Pacific oysters (Crassostrea gigas). Although the climate change supported the spread of this invasive intertidal bivalve to coastal habitats all over the world, it also caused the mortality events to ocurr always farther north. Involved in these mortalities are the oyster commensals and opportunistic pathogens of the genus Vibrio sp., which impose strong selection pressure and thus cause rapid adaptation of Pacific oysters to their local Vibrio populations. The Pacific oyster is also an important aquaculture species that is being routinely translocated for commercial purposes to new habitats, where it is exposed to foreign microbes. Response of the oyster-associated microbial communities to this new biotic environment or to changes in abiotic conditions is largely unknown. However, understanding how the oyster microbiota are shaped by (a)biotic disturbances...

Die Fitness eines Tieres hängt nicht nur von seinen eigenen Merkmalen ab - praktisch jeder Aspekt der Biologie von Tieren wird tiefgreifend von mit ihnen assoziierten Mikroorganismen beeinflusst. Mikroorganismen spielen unter anderem eine wichtige Rolle für den Gesundheitszustand: sie schützen ihren Wirt vor Infektionen, sind gleichzeitig aber auch opportunistische Pathogene. Letzteres tritt vor allem dann auf, wenn die Immunabwehr des Wirtstiers durch biotischen oder abiotischen Stress geschwächt ist. Der globale Klimawandel kann solche Verschiebungen zu pathogenem Verhalten begünstigen, da steigende Temperaturen Stress für den Wirt bedeuten und gleichzeitig die Virulenz von Mikroorganismen erhöhen können. Ein Beispiel für solche umweltabhängigen, durch Bakterien hervorgerufenen Krankheitsausbrüche ist die Sommersterblichkeit einer Muschel, der Pazifischen Auster (Crassostrea gigas). Auch wenn der Klimawandel die Ausbreitung dieser Art in Küstenökosystemen weltweit unterstützt hat, breiten sich auf Grund steigender Temperaturen gleichzeitig die sommerlichen Austernsterben immer weiter nach Norden aus. Hervorgerufen wird das Austernsterben durch kommensalische, opportunistisch pathogene Bakterien der Gattung Vibrio, die einen starken Selektionsdruck ausüben und eine schnelle Anpassung der Austern an lokale Vibrio-Populationen bewirken. Als eine bedeutende Art in der Aquakultur und wird die Pazifische Auster aus kommerziellen Gründen häufig in neue Habitate eingeführt, wo sie neuen Mikroorganismen ausgesetzt ist. Wie mit den Austern assoziierte Mikroorganismen-Gemeinschaften auf solche neuen biotischen Umgebungen und auf Veränderungen der abiotischen Bedingungen reagieren, ist weitgehend unbekannt. Zu verstehen, wie Mikroorganismen in Austern durch (a)biotische Störungen beeinflusst werden, ist jedoch eine Voraussetzung für die Abschätzung ihrer Auswirkungen auf die Fitness von Austern...

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Lokmer, Ana: Pacific oyster holobiont in the changing environment : a microbial perspective.

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