Когда голодают, водоросли Мексиканского залива становятся токсичными

Когда водоросли в Мексиканском заливе не получают достаточного количества питательных веществ, они направляют оставшуюся энергию на то, чтобы становиться всё более ядовитыми для обеспечения своего выживания. К такому выводу пришли учёные из Университета штата Северная Каролина и Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA).

Исследование показывает, что вредоносные и повсеместно распространённые водоросли Karenia brevis, вызывающие «красные приливы» в Мексиканском заливе, становятся в 2–7 раз более токсичными при низком уровне фосфора — ключевого питательного вещества, содержащегося в удобрениях и бытовых стоках. Производство высокотоксичных клеток, подобно доспехам, позволяет водорослям защищаться от водных хищников, таких как зоопланктон. «Красные приливы» связаны с массовой гибелью рыбы, экологическим и экономическим ущербом, а также респираторными заболеваниями у людей.

По словам соавторов работы, опубликованной в журнале PLOS ONE, докторов Рэнса Хардисона и Дэмиана Ши, эти данные могут помочь в прогнозировании вредоносности цветений. «Менеджеры общественного здравоохранения могут измерять уровень фосфора в воде и понимать, что его низкое содержание может указывать на высокотоксичные цветения. Это позволит закрывать моллюсковые банки или принимать другие меры безопасности», — отметил Хардисон.

В эксперименте пять видов K. brevis из разных локаций лишали фосфора. В зависимости от вида, токсичность «голодающих» клеток превышала токсичность контрольной группы в 2.3–7.3 раза. «В конце цветения, когда питательные вещества истощены, клетки K. brevis производят всплеск токсичности. Теперь мы понимаем биологический механизм, стоящий за этим», — пояснил профессор Ши. Парадокс заключается в том, что избыток фосфора и азота стимулирует рост водорослей, но по мере его истощения в плотном цветении рост замедляется, а токсичность — возрастает.