Биологи из России раскрыли тайну рождения "кровавых" приливов в Балтике
Токсичные красные водоросли, вызывающие "кровавые" дожди и красные приливы, сегодня стремительно распространяются по многим морям и океанам Земли благодаря их абсолютной всеядности, заявляют российские ученые, опубликовавшие статью в журнале Estuarine, Coastal and Shelf Science.
"Оказалось, что динофлагелляты Prorocentrum minimum могут питаться как неорганическими соединениями, азотом, растворенным в воде, так и органическими веществами, в том числе мочевиной, популярным удобрением. Если в воде недостаточно неорганических соединений, то этот вид переключается на мочевину. Поэтому нет таких условий, в которых ему было бы не комфортно", - рассказывает Сергей Скарлато из Института цитологии РАН в Санкт-Петербурге.
В последние годы жители Испании, Карибского залива и некоторых других регионов мира столкнулись с двумя необычными феноменами - "кровавыми дождями" и красными приливами, которые многие религиозные люди посчитали признаком того, что начинается конец света. Конечно, на самом деле ничего сверхъестественного в них нет - эти аномалии возникли в результате бурного размножения и "цветения" бурых водорослей.
"Красные приливы" крайне опасны для других видов микробов, а также рыб и птиц. Это связано с тем, что колонии этих микробов выделяют бреветоксин, нервно-паралитический яд, и ряд других опасных веществ. Эти вещества, как недавно выяснили ученые, планктон начинает вырабатывать тогда, когда ему не хватает определенных микроэлементов, используя его в качестве своеобразного "химического оружия" для уничтожения конкурентов и массового убийства потенциальных источников этих веществ.
Скарлато и его коллеги раскрыли секрет жизненного "успеха" подобных микроорганизмов, наблюдая за ростом водорослей вида Prorocentrum minimum, недавно заселивших Балтийское море и полностью вытеснивших те виды планктона, которые раньше обитали в его водах. Большие колонии этих микробов часто образуют пятна у берегов России и стран Балтии, угрожая здоровью популяций рыб и людей.
Как оказалось, эти водоросли обладают целым арсеналом средств и приемов, который помогает им выживать даже в самых неблагоприятных условиях. К примеру, если соленость воды является аномально низкой, они резко повышают скорость метаболизма и используют его для того, чтобы компенсировать подобным образом нарушения в работе их ДНК и белков.
Когда ученые лишили Prorocentrum minimum их главного источника "пищи", неорганических соединений азота, попадающих в воду морей вместе с минеральными удобрениями, водоросли не погибли, а просто переключились на мочевину и другие органические источники азота, которые являются следами жизнедеятельности животных или продуктами разложения их тканей и клеток. Подобные вещества, как отмечают биологи, обычно бывают токсичными для планктона, однако клетки Prorocentrum minimum научились заменять ими нитраты и другие "неживые" источники азота.
Комбинация этих факторов, по словам Скарлато, объясняет то, почему эпидемия "кровавых" приливов так быстро захлестнула Балтику. Умение приспосабливаться к низкой или высокой концентрации соли в воде и "всеядность" помогли Prorocentrum minimum колонизировать относительно нестабильные прибрежные экосистемы Балтийского моря, где уровень солености и доступность нутриентов частогрезко меняются.
"Накопив новые данные в будущем, мы хотим создать модель, которая сможет предсказать, когда и при каких условиях эти потенциально токсичные организмы будут размножаться особенно интенсивно. Тогда мы сможем предвидеть этот процесс и найдем способ регулировать его в будущем", - заключает Скарлато.
