为了了解在气候变暖的情况下,伊利湖有害藻华可能如何演变,密歇根大学的科学家帮助对肯尼亚维多利亚湖海湾的蓝藻进行了一项调查。
当蓝藻增殖失控时,它们会形成被称为蓝藻有害藻华或蓝藻赤潮的绿藻云。某些类型的蓝藻会产生毒素,因此这些藻华不仅对野生动物和牲畜有害,而且对用水的人也有害。肯尼亚维多利亚湖的威南湾具有类似的湖沼学特征,因此可能成为气候变暖中伊利湖的典范,全年都会出现有害的藻华
该研究的主要作者Lauren Hart表示:“我们的合作不仅希望研究有害藻华,还希望研究在威能湾成为伊利湖变暖模型的背景下赤潮的社会后果。”她作为密歇根大学的博士生完成了这项工作。“威南湾是维多利亚湖最具生产力的捕鱼盆地之一,肯尼亚第三大城市基苏木也依赖它。”
尽管这些藻华确实全年发生,但之前的研究人员还没有完成生活在海湾中的蓝藻的遗传目录。现在,来自北美和肯尼亚的一组研究人员已经完成了威南湾蓝藻的基因测序。他们的研究结果发表在《应用与环境微生物学》杂志上,这也将有助于当地官员追踪有害藻华
“Lauren领导的这篇论文揭示了受全年水华事件困扰的地区蓝藻水华的合成能力。与美国的水处理厂有效去除蓝藻毒素不同,肯尼亚没有这样的资源。农村人口直接从湖中饮水,产生了西方人从未面临过的暴露风险,”鲍灵格林州立大学生物科学教授、资深作者George Bullerjahn说
“了解维多利亚湖水华的产毒能力是制定协议的第一步,告知居民此类风险,以便他们在水华高峰期改变用水方式。”
被有毒蓝藻污染的水不能通过煮沸来保证安全。煮沸实际上会使水更不安全,因为煮沸产生毒素的细菌会分裂细菌,释放出更多的毒素
对蓝藻进行编目为了对威南湾的蓝藻进行全面的遗传调查,研究人员在2022年和2023年从湖中采集了样本。他们发现了一种名为Dolichseminum的蓝藻是最主要的水华形成蓝藻。在研究人员发现Dolichsemitum的大多数地点,他们还发现了另一种名为微囊藻的蓝藻。微囊藻和一种名为浮游生物的蓝藻在浅水区和浑浊区更为丰富。这三种蓝藻也存在于伊利湖的蓝藻赤潮中。哈特说,这是一个有趣的发现,因为浑浊的地区——水中有很多悬浮物,比如河流流入湖泊的地方——会掩盖有害藻华的可见性。有害的藻华通常会表现为绿色物质的云,但在浑浊的地区,水可能会变得浑浊。
哈特说:“在人们使用原水的地区,这真的很令人担忧,因为你看不到藻华,所以你没有养成这些习惯——当有浮渣时,你可能会养成这些习惯。”
根据密歇根大学地球与环境科学教授、五大湖淡水与人类健康中心主任、该研究的合著者Gregory Dick的说法,Hart自己发现,微囊藻毒素会产生微囊藻毒素,这是一种会损害肝脏的毒素,以及300个其他负责产生有毒或其他分子的基因簇
Dick说:“Lauren的工作是一个很好的例子,说明环境基因组学如何解决长期存在的问题,例如哪种生物体正在产生已知的毒素,以及发现产生大量其他感兴趣分子的遗传潜力,其中一些我们甚至不知道要寻找。”与超过100000名依赖Phys.org获取日常见解的订阅者一起探索科学、技术和太空的最新进展。注册我们的免费时事通讯,每天或每周获取重要突破、创新和研究的最新进展
对人体健康的危害毒素可以通过多种途径进入人体,包括摄入毒素、在毒素在空气中传播时呼吸,或在洗澡或洗衣时通过皮肤吸收。哈特表示,免疫功能低下的人最容易受到这些毒素的伤害,他还关注了不同毒素在人体内如何相互作用
哈特说:“我的工作对这个协同问题很感兴趣:如果微囊藻毒素和微囊藻毒素产生的另一种毒素同时进入我们的身体,一加一等于四而不是二吗?一个能放大另一个的效果吗?”。“有一小部分研究开始出现,发现这些分子之间存在有害的协同作用,特别是在脂肪肝疾病和损害肠道微生物组方面。”将其带回威南湾,这很重要,因为肯尼亚第三大城市基苏木是疟疾流行率最高和艾滋病毒感染率最高的城市之一,导致许多免疫功能低下的人。这将加剧这些蓝藻毒素和接触赤潮对该地区人民的影响。p
Journal information: Applied and Environmental Microbiology
Provided by University of Michigan
2025-02-22
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