Doktorsvörn í líffræði - Árni Kristmundsson

Doktorsefni: Árni Kristmundsson

Heiti ritgerðar: Eðli og meinvirkni sníkjudýra af fylkingu Apicomplexa í tengslum við stórfelld afföll í stofnum hörpudisks (Bivalvia: Pectinidae) í Norður Atlantshafi

Andmælendur:
Dr. Sonja Rueckert, dósent í sjávarlíffræði við Napier Háskólann í Edinborg, Bretlandi.
Dr. Jörundur Svavarsson, prófessor við Líf- og umhverfisvísindadeild Háskóla Íslands.

Dómnefnd:

Sonja Rueckert, dósent í sjávarlíffræði við Napier Háskólann í Edinborg, Bretlandi.
Jörundur Svavarsson, prófessor í sjávarlíffræði við Líf- og umhverfisvísindadeild Háskóla Íslands
Guðrún G. Þórarinsdóttir, sjávarlíffræðingur hjá Hafrannsóknastofnun, Rannsókna- og ráðgjafarstofnun hafs og vatna.

Doktorsvörn stýrir: Dr. Anna Dóra Sæþórsdóttir, prófessor og deildarforseti Líf- og umhverfisvísindadeildar

Ágrip

Fylking Apicomplexa, samanstendur af hópi sjúkdómsvaldandi, einfruma sníkjudýra sem 
sýkja bæði hryggdýr og hryggleysingja. Til þess að ljúka lífsferli sínum þarfnast þau ýmist eins hýsils (monoxenous) eða tveggja hýsla (heteroxenous). Meinvirkni þessa hóps sníkjudýra er mismikil, eftir tegundum og/eða hýslum þeirra. Þar sem þetta eru innanfrumusýklar, valda þeir þó einhverjum vefjaskemmdum í öllum tilfellum.
Í tengslum við óeðlilega umfangsmikinn náttúrulegan dauða í ýmsum stofnum og tegundum hörpudiska í Norður Atlantshafi, voru fjórar tegundir hörpudisks, frá Íslandi, Færeyjum, Bandaríkjunum og Bretlandi, rannsakaðar m.t.t. sjúkdóma, með það að markmiði að varpa ljósi á ástæður þessa mikla náttúrulega dauða. Megináherslan var lögð á stofn íslenska hörpudisksins í Breiðafirði, en algert hrun varð í stofninum á 10. áratug síðustu aldar. Íslenski stofninn var vaktaður árlega í samfellt 14 ár. Til viðbótar hörpudiskum, voru beitukóngur, auk fleiri tegundir lindýra, rannsökuð á síðari stigum í tengslum við lífsferil sníkjudýrs sem greindist.
Tvær tegundir af fylkingu Apicomplexa greindust í hörpuskeljunum, báðar að því er virtist áður óþekktar: 1) Tegund sem fékk nafnið Margolisiella islandica sem sýkir hjarta og fannst eingöngu í íslensku hörpuskelinni. Smittíðnin var há, en vefjaskemmdir samfara sýkingum voru óverulegar. 2) Tegund sem í fyrstu virtist áður óþekkt; sýkir vöðva og stoðvefi (connective tissues) og fannst í öllum fjórum hörpudiskstegundunum. Að frátöldum skeljum frá Bretlandseyjum, voru sýkingar almennt umfangsmiklar og ollu svæsnum vefjaskemmdum. Sýkingar hafa verulega neikvæð áhrif á almennt ástand skelja, einkum aðdráttarvöðva, sem verður óeðlilega rýr auk þess að verða grá/brúnleitir og lausir í sér miðað við þétta, ljósa, heilbrigða vöðva. Að auki, valda sýkingar verulegum skemmdum á kynkirtlum sem leiðir til þess að þeir þroskast ekki með eðlilegum hætti. Frekari greiningar sýndu fram á að tegundin reyndist vera Merocystis kathae sem lýst var úr nýra beitukóngs fyrir meira en 100 árum en veldur sniglinum óverulegu heilsutjóni. M. kathae nýtir þ.a.l. tvo hýsla til að ljúka lífsferli sínum, hörpudisk og beitukóng. Þetta er fyrsti lífsferlill sem lýst er fyrir tegund af fylkingu Apicomplexa sem felur í sér tvær mismunandi tegundir lindýra.
Þróunarfræðilega, myndar M. kathae einættaða (monophyletic) grein/hóp (clade) með Aggregata tegundum. Systur-grein/hópur M. kathae og Aggregata tegundanna samanstendur af Filipodium phascolosomae og Platyproteum vivax, tegundum af ættbálki Archigregarinorida sem sýkja liðorma, möttuldýr, akarnorma og sæbelgi. M. islandica og skyld tegund sem sýkir tegund hörpudisks, Pseudoklossia pectinis, eru ekki hluti þessara greina/hópa, en mynda sérstaka grein/hóp með Rhytidocystis tegundum, sem sýkja sjávarsamlokur og burstaorma. Allar áðurnefndar greinar/hópar mynda svo saman grein/hóp tegunda sem sýkja sjávarhryggleysingja.
Niðurstöður þessara rannsókna benda eindregið til þess að M. kathae sé meginástæða hruns íslenska hörpudisksstofnsins og slæmu ástandi hörpudiskstegundarinnar við Færeyjar. Auk þessa, eru vísbendingar um að þetta sníkjudýr valdi, og hafi valdið, stórfelldum náttúrulegum dauða í skeljastofnum við austurströnd Bandaríkjanna og mögulega miklum og óútskýrðum afföllum í öðrum stofnum ýmissa tegunda hörpudisks í N Atlantshafi í gegnum tíðina. Þar sem M. kathae sýkingar finnast í heilbrigðum hörpudisksstofnum, virðist sem skeljar nái að höndla vægar sýkingar. Hins vegar, þegar mikið og langvarandi smitmagn berst frá smituðum beitukóngum á búsvæðum hörpudisks, geta komið upp faraldrar. Þar af leiðandi, gætu hófsamar veiðar, á bæði hörpudiski og beitukóngi, minnkað smitpressu og dregið úr líkum á uppkomu sjúkdómsfaraldra og tilheyrandi fjárhagstjóni samfara þeim.

Um doktorsefnið

Árni Kristmundsson er fæddur í Reykjavík árið 1966. Í kjölfar stúdentsprófs, árið 1986, vann hann við bílaviðgerðir og rak fyrirtæki í þeim geira ásamt bróður sínum um 9 ára skeið. Þrítugur að aldri hóf Árni nám í líffræði við Háskóla Íslands og útskrifaðist með B.Sc. próf þaðan árið 1999 og lauk svo M.Sc. prófi frá sama skóla árið 2003. Síðan árið 1999 hefur Árni starfað við Rannsóknadeild fisksjúkdóma á Tilraunastöð Háskóla Íslands í meinafræði að Keldum, þar af sem deildarstjóri síðan 2009. Árni á tvo uppkomna syni. Sambýlikona hans er Ragnhildur Þ. Magnúsdóttir líffræðingur á Hafrannsóknastofnun.

Viðburður á Facebook