В июле прошлого года исследователи обнаружили высокие концентрации токсинообразующих водорослей на шельфе в районе Берингова пролива.
Жителей призвали проявлять осторожность при употреблении морепродуктов, таких как моллюски, и новые исследования показывают, что осторожность оправдана.
Согласно новому анализу, проведенному в лаборатории Дона Андерсона, главного научного сотрудника Океанографического института Вудс-Хоул в Массачусетсе, цветение водорослей было не только высококонцентрированным, но и содержало сильнодействующие токсины.
«Это был один из самых больших и самых токсичных цветков александра, когда-либо найденных в Соединенных Штатах и в мире», — сказал Андерсон Nugget. «Оказалось, что он состоит в основном из самых сильных токсинов, которые может производить этот организм. Это своего рода наихудший сценарий. как могло бы быть».
Он добавил, что если бы это размножение происходило в районе с большими запасами устриц и урожаем, ситуация могла бы быть более серьезной.
«Можно с уверенностью сказать, что поедание моллюсков из зоны цветения было бы очень опасно не только для людей, но и для моржей и других животных, питающихся моллюсками», — сказал Андерсон.
Сообщений о том, что кто-то заболел от употребления натуральных продуктов, не поступало, но был по крайней мере один звонок. В конце августа семья собрала масляных моллюсков длиной шесть дюймов на цветении к северу от Савони. Они хотели его съесть, но из-за региональных предупреждений сдали его на токсикологическую проверку. Когда через месяц пришли результаты, уровень сакситоксина в моллюсках в пять раз превышал предел для потребления человеком.
«Если бы они не отправили этого моллюска обратно, он, вероятно, потерял бы жизнь», — сказала Эмма Батт, координатор обучения и специалист по экологическому планированию в Управлении гигиены окружающей среды Norton Sound Health Corporation.
Из-за этого инцидента Пэт сказала, что не была удивлена, узнав, что образцы, протестированные Андерсон, содержали сильнодействующую смесь токсинов. Тем не менее, она сказала, что результаты «вызывают тревогу» и являются дополнительным доказательством того, что регион нуждается в более эффективных способах мониторинга и тестирования морских ресурсов.
«Никто не перестанет есть или собирать пропитание — это образ жизни», — сказал Батт. «Нам нужно научиться приспосабливаться к этому».
Ученые из лаборатории Андерсона прошлым летом находились на борту исследовательского судна Norseman II. Он прошел через Северную часть Берингова моря, Чукотское море и море Бофорта в рамках проекта, финансируемого Национальным научным фондом. Исследователи изучали одноклеточную водоросль под названием Alexandrium catenella, которая может вызывать ядовитое цветение, и предмет их исследования быстро стал проблемой общественного здравоохранения. Ученые обнаружили такие высокие концентрации клеток александрия в воде, что они обратились к Norton Sound Health Corporation и другим партнерам на земле, чтобы выпустить серию предупреждений об опасности, когда они следовали за стрелой на север.
Водоросли, такие как александриум, имеют решающее значение как основа морской пищевой сети. Но правильное сочетание условий, таких как температура, солнечный свет и избыток питательных веществ, может привести к резкому увеличению их численности. Когда это происходит, токсины, естественным образом содержащиеся в александрии, могут стать опасными. Он может накапливаться в тканях некоторых морских видов, таких как устрицы и крабы, и может вызывать паралитическое отравление моллюсками или PSP у людей, употребляющих эти продукты.
Токсин может перемещаться и накапливаться по всей пищевой сети, вызывая болезни и гибель диких животных, даже животных, которые не едят моллюсков.
В большинстве стран мира основной проблемой александриума являются моллюски. Моллюски и мидии, которые фильтруют воду вокруг себя, могут быстро накапливать токсины и удерживать их в ловушке на довольно длительное время. Но на арктической Аляске многие другие пищевые ресурсы потенциально опасны. «Животные, такие как моржи и некоторые морские птицы, питающиеся моллюсками, подвергаются большому риску, как и люди», — сказал Андерсон. Он добавил, что некоторые кормовые рыбы также могут накапливать токсины, подвергая опасности и хищников.
Исследователи начали искать, где эти риски лежат в более крупной пищевой сети. Биолог-исследователь NOAA Кэти Лефевр измеряет наличие токсинов в выброшенных на мель и пойманных морских млекопитающих. Лефевр также возглавляет исследования по отслеживанию токсина александрии в арктической пищевой сети, чтобы выяснить, какие животные — и в частности, какие ткани у этих животных — безопасны или небезопасны для употребления в пищу. Например, крабовые ножки могут быть безопасными для употребления во время цветения, но внутренности крабов могут содержать высокий уровень токсинов.
Тем временем группа из Геологической службы США, или Геологической службы США, находилась в Анкоридже, пытаясь выяснить, как вредоносное цветение водорослей может повлиять на морских птиц. Они исследовали такие виды, как обыкновенные кайры, черноногие читиваты, северные глупыши, короткохвостые буревестники и полярные крачки. В презентации о науке об удавах в прошлом месяце они объяснили, что не часто находят токсины водорослей в образцах тканей этих птиц. Когда они это делают, уровень токсинов ниже предела потребления человеком в 80 микрограммов на 100 граммов. Хотя они все еще пытаются понять, как различные дозы токсинов водорослей могут повлиять на здоровье птиц, они еще не обнаружили прочной связи между недавними смертями и этими токсинами.
«Есть несколько отдельных случаев смерти, связанных с воздействием сакситоксина», — сказал во время лекции генетик Геологической службы США Мэтт Смит. «Но есть также много дополнительных усугубляющих факторов, изменений в экосистеме и изменений в доступности пищи, которые могут быть более ответственными за эти смерти, чем отравление водорослями».
Есть еще одна проблема для исследователей, пытающихся понять, как токсины водорослей влияют на пищевую сеть. Александриум не производит только один токсин. Он производит семейство токсинов. Некоторые, такие как сакситоксин и GTX1/4, гораздо более эффективны, чем другие. Это означает, что каждый цветок александреума будет иметь свою собственную отчетливую сигнатуру комбинаций токсинов. Поскольку некоторые токсины из семейства сакситоксинов в 50 раз сильнее других, некоторые цветы могут быть более токсичными, чем другие. Через полгода исследовательской поездки у Андерсона и его коллег было больше времени для анализа проб воды в своей лаборатории. Они узнали, что Boom 2022 содержит высокие уровни наиболее сильнодействующих токсинов, вызывающих паралитическое отравление моллюсками у людей.
Клетки александромов слипаются, образуя цисты, которые опускаются на морское дно. Он может лежать бездействующим в течение многих лет или даже столетий. Недавние научные наблюдения показывают, что Чукотское море и Анадырский залив содержат одни из самых больших скоплений цист Александра в мире. В то время как холодная вода ограничивала рост этих колоний, теперь, в условиях потепления, эти слои цист могут питать вредоносное цветение в будущем.
Команда Андерсона взяла пробы отложений там, где эти слои мешков расположены на американской стороне линии договора. Они проращивали эти клетки, создавали культуры и изучали сигнатуры различных токсинов. Но нет очевидных совпадений с ядовитым отпечатком цветка прошлого лета.
«Это просто не соответствует подавляющему большинству культур, которые мы взяли за основу», — сказал Андерсон. «Нам нужны дополнительные данные, но мы считаем, что эта популяция пришла из западных вод северной части Берингова моря, в российские воды». У исследователей есть несколько причин подозревать это, но им не хватает данных токсикологических отпечатков пальцев, которые могли бы помочь установить связь.
Команда Андерсона сотрудничала с российскими коллегами, которые финансировались в рамках Программы общего наследия Службы национальных парков. Целью этой программы было расширение сотрудничества по вопросам, затрагивающим обе стороны Берингова пролива. Андерсон сказал, что его коллеги во Владивостоке собирались собрать образцы вдоль побережья России, как из донных отложений, так и из толщи воды, чтобы получить информацию об александрии.
«Как вы понимаете, — сказал он, — это было прервано конфликтом на Украине». Они все еще пытаются собрать и проанализировать образцы. Но они собирались прийти в мою лабораторию и работать над совместными методами и совместным анализом, но этого не произошло. Мы пытаемся составить сложную историю, используя лишь половину необходимой нам информации».