• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
18.07.2024, 16:08
Андрей Папиш
504

Самое крупное цветение токсичных водорослей может угрожать продовольственной безопасности

❋ 5.1

Непредсказуемость и неочевидность последствий изменений климата проявляются все отчетливее. Потепление Арктики вызывает обильное цветение токсичных водорослей, которыми питаются моллюски. Их, в свою очередь, поедают другие морские существа — и яд может распространиться по пищевой цепочке вплоть до человека. Недавно американские океанологи обнаружили масштабное цветение токсичных динофлагеллят недалеко от Аляски. Их концентрация почти в 20 раз превысила опасный порог.

Региональная карта и развитие цветения Alexandrium catenella в 2022 году на основе плотности клеток в приповерхностном слое
Региональная карта и развитие цветения Alexandrium catenella в 2022 году на основе плотности клеток в приповерхностном слое. (A) Карта региона с указанием основных водоемов, участков суши и морской границы с Россией. Цветными точками отмечены населенные пункты Аляски в пределах выделенных региональных районов; жирным шрифтом выделены населенные пункты, являющиеся региональными центрами. Наблюдения за цветением сгруппированы по времени отправления и возвращения каждой съемки, где серые точки — это точки данных с борта судна; (B) 22 июля-08 августа, (C) 08-14 августа, (D) 17-31 августа, (E) 31 августа-06 сентября. Цветовая шкала с градиентом показывает плотность клеток A. catenella, рассчитанную по снимкам цитобота. Места расположения региональных узловых сообществ отмечены, а звездочка в (D) указывает на место наибольшей плотности клеток, измеренной в период цветения (17,4 тысячи клеток на литр) / © Limnology and Oceanography Letters, Evangeline Fachon et al.

Климат планеты активно меняется, это можно заметить уже по сокращению льда и потеплению в полярных зонах Земли. Последствий у такого повышения температуры много: недавно Naked Science рассказывал, что из-за потери льдов в Российской Арктике растет риск лесных пожаров в Восточной Сибири. Помимо этого, в зоны высоких широт попадают виды, которые ранее обитали в умеренных или субполярных климатических поясах.

Например, между 2015 и 2017 годами в водах потеплевшего Чукотского моря зафиксировали снижение разнообразия бактерий и простейших и увеличение численности видов зоопланктона и донных рыб. У таких изменений малопредсказуемые последствия, поскольку из-за них перестраиваются длинные пищевые цепи — от простейших до морских птиц и людей.

В том же море в 2021 году вырос риск красных приливов — так называют массовое цветение динофитовых водорослей. Правда, оно отнюдь не безопасное.

Вдоль умеренных и субполярных широт весной и летом цветут колонии динофлагеллят Alexandrium catenella. Они содержат мощные нейротоксины, которые накапливаются в организмах, питающихся этими водорослями. Яд передается в пищевые цепи через моллюсков (они считаются основными переносчиками), вызывает паралитическое отравление рыб, птиц и даже людей, чья диета состоит из морепродуктов.

A) Климатологическая летняя температура дна по историческим данным (1970 — 2020 гг.). B) Придонные температуры, измеренные во время рейса 2022 года. C) Разница между 2022 годом и климатологией. Область дна залива Ледьярд выделена черным цветом / © Limnology and Oceanography Letters, Evangeline Fachon et al.

Авторы статьи 2021 года указали, что угроза масштабного цветения водорослей растет: площадь скопления цист A. catenella (это временная форма, в которой протисты пережидают неблагоприятные условия) в районе Чукотского шельфа в водах США достигает почти 145 тысяч квадратных километров.

Через год группа исследователей из Штатов решила подробно изучить региональную динамику этих динофлагеллят. Во время нескольких экспедиций в июле-сентябре 2022 года прибор Imaging FlowCytobot, который закрепили на судно, собирал изображения сообществ фитопланктона. Тогда в северных районах Берингова и Чукотского морей, а также на западе моря Бофорта океанологи обнаружили самое крупное скопление цветущих высокотоксичных A. сatenella. Научную работу об этом опубликовал журнал Limnology and Oceanography Letters.

Динофитовые водоросли цвели в арктических водах шесть недель — и, что примечательно, в отличие от других прибрежных районов США, вдоль Аляски плохо мониторят динамику морских сообществ. Хотя в этом регионе промышляют многие коммерческие организации, в том числе по добыче морских ресурсов.

Цитобот каждые 20-30 минут брал пробу воды, чтобы изучить следы хлорофилла, оставленные водорослями. Затем эти данные обрабатывала нейросеть: она выделила множество разных микроорганизмов, среди них — Alexandrium.

Анализ концентрации показал, что в исследуемом районе на литр воды приходится более 17,4 тысячи клеток токсичных динофлагеллят. Важно отметить, что опасной считается концентрация больше тысячи клеток на литр. Как подчеркнули авторы статьи, нигде ранее столь необычную плотность этих микроорганизмов не выявляли.

Уровень токсичности, по словам ученых, высокий. Возможная причина заключается в том, что клетки A. сatenella накапливают больше токсинов, когда растут при низкой температуре. Но если говорить о возможных последствиях такого ядовитого цветения, они до конца не ясны.

Схема реагирования на обнаружение цветущих водорослей. Временная шкала и структура потока информации от корабельного цитобота к региональной береговой службе реагирования. Этот процесс включает следующие этапы: сбор данных (от нескольких секунд до нескольких минут), оценка вредоносности (от нескольких минут до нескольких часов), координация действий заинтересованных сторон и разработка рекомендаций (24-48 ч, текст рекомендаций) и мобилизация сообщества (дни, недели) / © Limnology and Oceanography Letters, Evangeline Fachon et al.

Есть вероятность, что гибель 25 моржей и двух серых китов на севере аляскинского полуострова Сьюард связана с высокой концентрацией динофлагеллят. Исследователи заметили эти туши в состоянии умеренного разложения, выброшенными на берег.

Как полагают авторы статьи, животные погибли еще до начала наблюдений — к тому же в образцах, взятых у мертвых моржей, не нашли следов паралитического отравления. Но все же исключать это цветение из причин гибели морских млекопитающих ученые не спешат.

Судя по всему, сообщества водорослей прошли через Берингов пролив, истощив за шесть недель запас растворенного в воде неорганического азота, то есть питательных веществ. Также возможно, что A. сatenella цветут и в Российской Арктике, но эти территории не входили в исследование.

Зафиксированное цветение отложило новые цисты на дно Чукотского моря, что обеспечит присутствие этих водорослей в следующем сезоне, добавили океанологи. Так или иначе, распространение благоприятных условий для роста токсичных динофлагеллят может угрожать продовольственной безопасности, отравляя морепродукты и сдвигая период добычи морских ресурсов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

7 июля, 08:30
ПНИПУ

Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.

8 июля, 13:25
Александр Березин

Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?

4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

6 июля, 14:44
Илья Гриднев

Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.

8 июля, 13:25
Александр Березин

Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий