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面对被冲上南澳大利亚海滩的死海龙、鱼和章鱼的图像,以及令人不安的关于“超过100名”冲浪者和海滩游客在游泳或仅仅是吸入海浪后出现流感样症状的报道,上周引起了国际社会的关注。
对可能原因的猜测包括污染和海藻不寻常的细菌感染或病毒。今天我们可以揭示罪魁祸首是一种微小但有害的浮游藻类,叫做米氏凯伦藻。
南澳大利亚政府周二给我们送来了怀平加海滩、海燕湾海滩、遭遇湾船坡道和帕森斯岬的水样。我们在显微镜下研究了水,提取了DNA进行基因分析。
我们的结果揭示了大量微小的有害藻类物种——每个直径只有20微米(1微米等于千分之一毫米)。虽然在澳大利亚沿海水域相对常见,但K. mikimotoi的大量繁殖只是偶尔发生。但是类似的有害藻华和鱼类死亡在过去也发生过,比如2014年在南卡罗来纳州科芬湾的藻华。最近的这一次不会是最后一次。
生病的冲浪者和奇怪的海洋泡沫中死去的海洋生物。来源:美国广播公司新闻
有害藻类大量繁殖单细胞微生物藻类自然存在于世界各地的海水中。
它们也被称为浮游植物,因为它们漂浮在水柱中,像植物一样进行光合作用。“Phyto”来自希腊语,意为“植物”,“浮游生物”来自希腊语,意为“流浪者”,与它们随着洋流和潮汐的漂浮运动有关。
像陆地上的植物一样,海洋中的微藻或浮游植物捕捉阳光并产生多达我们大气中一半的氧气。有超过10万种不同种类的微藻。每升海水通常包含这些不同微藻物种的混合群。
但是在某些条件下,只有一种微藻可以在一个区域聚集,并统治其他区域。如果我们运气不好优势种可能会产生毒素或产生有害影响。
这个所谓的“有害藻华“会给人和带来麻烦海洋生物比如鱼,螃蟹等无脊椎动物,甚至鲸鱼、海豹等海洋哺乳动物。
有数百种不同种类的有害藻类。每一种都会产生自己的毒素具有特殊的毒性作用。
有害藻类产生的这些有毒化合物大多是相当有名,包括影响大脑的神经毒素。但其他的更复杂,毒性机制知之甚少。这使得理解导致鱼类和其他海洋生物死亡的因素变得更加困难。不幸的是,米氏K. mikimotoi的毒素属于后一类。
介绍Karenia mikimotoi最近在南非海滩发生的事件的罪魁祸首mikimotoi,在亚洲、欧洲、南非和南美洲,以及澳大利亚和澳大利亚造成了有害的藻华新西兰。这些水华都导致了鱼类死亡,有些还导致了呼吸困难在当地海滩游客中。
在过去的20年里,最剧烈的米氏K. mikimotoi赤潮发生在中国。2012年,超过300平方公里的鲍鱼养殖场受到影响,造成约5.25亿澳元的经济损失生产损失.
解释毒性作用微藻会损害鱼类和贝类的鳃,阻止它们呼吸。这是死亡的主要原因。但是一些研究也发现了对胃肠道和肝脏的损害鱼的.
试验利用鱼鳃细胞清楚地显示了K. mikimotoi的巨大毒性作用。当鱼鳃细胞暴露于完整的米氏K. mikimotoi细胞时,3.5小时后,超过80%的鱼细胞死亡。
幸运的是,在米氏K. mikimotoi细胞死亡后,毒素不会在环境中持续存在。所以一旦水华结束,海洋环境可以相对较快地恢复。
它的毒性部分是由于藻类产生的“活性氧簇“氧分子的反应形式,在高剂量下会导致细胞死亡。K. mikimotoi细胞也可能产生脂质(脂肪)分子,导致一些毒性作用。
最后,非常密集的微藻水华有时会减少水柱中的溶解氧含量,这意味着其他海洋生物的氧气更少。
对人类健康的影响不是很清楚,但可能与活性氧簇成为一个刺激物。
K.mikimitoi细胞还可以产生“粘液”,这是一种由复合糖制成的粘稠物质,可以在其中积累细菌。这可能导致“海上泡沫”,这在上周的海滩上很明显。
没有答案的问题依然存在对许多人来说,一个问题是不断上升的水温是否会使K. mikimotoi更有可能大量繁殖。
另一个担忧是来自农场、城市和水产养殖的营养径流是否会导致更多有害的藻类大量繁殖。
不幸的是,至少对澳大利亚来说,这些问题的答案是我们还不知道。虽然我们知道当营养流失时一些有害的藻类大量繁殖会增加更高,其他人实际上更喜欢更少的营养或更冷的温度。
我们确实知道暖水物种似乎沿着澳大利亚海岸线继续向南移动,改变浮游植物物种的丰度和分布。
虽然一些微藻藻华可以产生美丽的生物发光,但其他如K. mikimotoi可以引起皮肤和呼吸刺激。
如果你注意到海水变色、鱼类死亡或沿海或河口有过多的海水泡沫,避免在该地区钓鱼或游泳,并通知当地第一产业或你所在州的环境当局。
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