Водоросли против водорослей

'Красные приливы' могут быть остановлены безвредными водорослями.
Проведены исследования на возможность различных видов водорослей противостоять воздействию смертельных токсинов, создаваемых красными приливами. 

Красным приливом называют «цветение воды», вызванное массовым развитием водорослей, которые выделяют сильные нейротоксины, как в соленой, так и пресной воде. Они представляют серьезную проблему для окружающей природной среды, рыболовства и туризма, приводя к гибели живой природы, отравляя моллюсков и превращая теплые и привлекательные пляжи в пустынные участки суши. Возможность контроля за их развитием принесет несомненные выгоды. Но незнание причин, по которым начинается и заканчивается цветение воды, препятствует движению в этом направлению.

В попытке лучшего понимания природы красных приливов, Джулия Кубанек из Института технологий Джорджии и ее коллеги исследовали безопасные виды водорослей, которые встречаются в тех же климатических условиях, что и Karenia brevis, динофитовые водоросли, ответственные за красные приливы, которые ежегодно происходят на побережье Флориды. Ранее исследователи обнаружили, что многие безопасные водоросли могут выживать в присутствии токсинов красного прилива. И Кубанек с коллегами хотят выяснить причину их жизнестойкости.

Ученые добавляли пять разных видов водорослей- все из которых сосуществуют в природе рядом с видом K. brevis – в образцы воды с токсинами и отслеживали из жизнестойкость и концентрацию токсинов через каждые 24 часа. Один из видов, Skeletonema costatum, был исследован глубже, из-за его обилия в Мексиканском заливе и частое соседство с K. brevis. Этот вид был помещен вместе с K. brevis в условия, позволяющие обоим видам проявить показательный рост, и в течение 9 дней вода регулярно подвергалась анализу на плотность популяции водорослей и наличие токсинов.

В отчете, опубликованном в журнале Harmful Algae , говорится, что все пять видов безопасных водорослей смогли удалить токсины из воды. Они установили, что вид S. costatum справился с задачей лучше других, развиваясь в тех же темпах, что и K. brevis и очистив от токсинов воду на 80%.

"Мы не думаем, что кто-либо еще в мире рассматривал эту проблему с этой стороны, на что способны водоросли. То, что они делают – просто потрясающе," сказала эколог Карин Ренджфорс из Университета Лунд в Швеции, не принимавшая участие в проведении исследований.

Химическая война

Во втором эксперименте, Кубанек исследовала возможности K. brevis подавлять рост других видов водорослей. Команда подвергла 10 видов водорослей воздействию химических веществ, выделяемых K. brevis , отслеживая выживаемость их и развитие за периоды от 1 до 3 дней. Исследователи отмечают, что некоторые виды водорослей были устойчивы к действию химических веществ, а некоторые , включая S. costatum - нет, и их рост был подавлен.

Но когда, вид S. costatum был подвергнут воздействию самих водорослей K. brevis, а не их токсинов, это мало повлияли на его развитие. На основании этого, можно предположить о комплексной химической войне между водорослями. Но команда Кубанек до настоящего времени не установила механизм происходящего: то ли S. costatum разрушает токсины, выделяя антитоксин, то ли препятствует выделению токсинов у K. brevis.

"Открытие этих комплексных конкурирующих отношений между водорослями очень важно, и у нас появилась потенциальная возможность контролировать красные приливы," сказала Катрин Легранд, химик из Университета Кальмар в Швеции.

Весьма вероятно, что в результате проведенной работы могут появиться новые направления контроля красных приливов, путем поощрения развития водорослей таких, как S. costatum, или путем развития биохимических путей разрушения токсинов. Но возможно, это не те направления, которые выберет Кубанек. "Правильно ли бороться с этими приливами?" спрашивает Кубанек. Красные приливы происходили тысячелетия и, возможно, миллионы лет назад, она объясняет. "Мы до сих пор не понимаем их роль в экологии и поэтому любое вмешательство в процесс является очень рискованным."

Комментарии: