Опасный для мозга планктон нашли в водах вблизи Владивостока
Микроорганизмы Pseudo-nitzschia под микроскопом
Ученые зафиксировали в море вблизи Владивостока появление микроводорослей псеводницший, которые выделяют вредный токсин — домоевую кислоту. В организм человека она может попасть через употребление в пищу морских деликатесов. Опасных концентраций в российских водах не обнаружено, но тенденция к увеличению их плотности существует, это связано с повышением температуры океана. Эксперты считают, что в будущем токсичный планктон может оказать влияние на благополучие аквакультурных хозяйств и рекреационных предприятий, информирует «Тихоокеанская Россия».
Токсичные малыши
Токсичные микроводоросли стали чаще встречаться в южной части российских дальневосточных прибрежных вод. К такому выводу пришли ученые из Национального научного центра морской биологии имени А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения Российской академии наук (ННЦМБ ДВО РАН).
В течение пяти лет специалисты совершали экспедиции в Уссурийском заливе Японского моря недалеко от Владивостока, в ходе которых изучали диатомовые водоросли. Это одна из самых распространенных групп фитопланктона — одноклеточных организмов, которые обладают способностью к фотосинтезу — процессу, при котором в клетках под действием энергии света образуется кислород. По разным данным, диатомеи производят от 20 до 50% этого газа на нашей планете и составляют почти половину биологической массы мирового океана.
При благоприятных условиях диатомовые водоросли стремительно делятся и значительно увеличивают свою плотность. Такое явление называют цветением. В Уссурийском заливе это обычно происходит в октябре и ноябре.
В ходе исследований ученые сделали важное наблюдение: они зафиксировали появление в российской морской экономической зоне одноклеточных микроорганизмов псевдоницший (Pseudo-nitzschia) — особого рода диатомовых водорослей, его некоторые виды выделяют домоевую кислоту. Это токсичное вещество, которое может воздействовать на нервные рецепторы живых организмов и вызывать неврологические расстройства. В организм человека оно может попасть через употребление в пищу морских деликатесов — моллюсков и ракообразных. Опасное вещество воздействует на нервную систему.
— В тяжелых случаях происходят потеря кратковременной памяти и токсикологические повреждения головного мозга у людей. У морских млекопитающих типичными симптомами отравления можно назвать судороги и тремор, — рассказала «Известиям» научный сотрудник лаборатории морской микробиоты ННЦМБ ДВО РАН Инна Стоник.
По ее словам, в Уссурийском заливе и в целом в заливе Петра Великого находится много пляжей, зон отдыха и аквакультурных хозяйств, в которых разводят и перерабатывают морские культуры. Появление токсичного фитопланктона может нести угрозу для этих объектов.
Пристальное изучение псевдоницший в мире началось после того, как в 1987 году в Канаде произошло массовое отравление людей мидиями, содержащими домоевую кислоту. Всего пострадало более 100 человек, из которых трое умерли. Было установлено, что мидии, как и многие другие морские организмы, накапливают нейротоксин и передают его далее по пищевой цепи. Так опасные вещества попадают в организм человека. В СМИ ядовитое вещество за свои специфические свойства получило название «кислота зомби».
— В своей работе мы проанализировали состав и плотность этих микроорганизмов в Уссурийском заливе. В результате были установлены так называемые цветения, вызванные массовым развитием токсичного вида псевдоницшия мултистриата (P. multistriata). Они вытеснили другие и стали доминантным видом, — пояснила Инна Стоник.
По ее словам, прежде этот вид был распространен в тепловодных районах Тихого океана у Азиатского побережья. Активность токсичных микроорганизмов в более северных и холодных российских водах может быть обусловлена наряду с другими факторами аномальным потеплением водных масс.
Дальневосточные специалисты заметили, что пока в российских водах не обнаружено опасных концентраций домоевой кислоты. Но в связи с глобальным потеплением и другими факторами температура воды в океане, скорее всего, будет расти. За последние несколько десятилетий была зафиксирована тенденция к повышению температуры в верхних слоях Японского моря. В результате влияние вредоносного цветения водорослей на морские экосистемы может увеличиться, что способно привести к значительным экономическим и экологическим последствиям, пояснила Инна Стоник. Она добавила, что в других районах Мирового океана с такими явлениями сталкиваются регулярно. Это приводит к остановке работы многих предприятий по выращиванию моллюсков и ракообразных, закрытию пляжей и многочисленным случаям отравления домоевой кислотой млекопитающих и птиц.
— На фоне теплой воды в Японское, Охотское море и к побережью Камчатки приходят более тепловодные виды фитопланктона, которые если раньше и развивались в наших морях, то в мизерных количествах. Сейчас это происходит более обильно, — рассказал ведущий сотрудник Института океанологии имени И.И. Ширшова Филипп Сапожников.
В качестве примера он привел экологическую катастрофу на Камчатке в сентябре-октябре 2020 года, когда на берег были выброшены тысячи мертвых морских обитателей — от морских звезд до млекопитающих.
— Массовая гибель организмов там была напрямую связана с приходом теплой воды и активизацией токсичного фитопланктона. При этом наблюдались сменяющие друг друга доминирующие виды, большинство из которых было тепловодными. Сейчас то же самое закономерно происходит в прибрежных районах Уссурийского залива Японского моря, — пояснил Филипп Сапожников.
Эксперт добавил, что аналогичные явления происходят в Черном море. Здесь, по данным океанолога Алексея Федорова, на протяжении нескольких лет ученые отмечают цветение токсичного вида псевдоницшии калианта (Р. Calliantha). Особенно этот процесс усилился в 2021–2023 годах. Это связано с обильными осадками, которые вносят в морскую среду большое количество органических частиц. Они случат хорошей средой для развития фитопланктона.
При этом, по мнению Филиппа Сапожникова, пока что не разработано эффективных методов противодействия обильному развитию фитопланктона в прибрежных акваториях, тут человек бессилен.
Чтобы предотвратить развитие негативных сценариев, необходимо исследовать механизмы, которые приводят к развитию токсичных цветений фитопланктона, считают специалисты.
— Изучение видового состава и плотности токсичного фитопланктона необходимо, как и мониторинг водоемов, — объяснил доцент департамента экологической безопасности и менеджмента качества продукции Института экологии Российского университета дружбы народов имени П. Лумумбы Владимир Пинаев.
Он отметил, что наибольшую опасность представляют периоды, когда биологическая масса токсичных водорослей превышает норму. Это могут быть популяционные пики, связанные с повышением температуры воды, оптимальной соленостью воды или ее застоем. Нужно изучать эти факторы и заранее подготавливать аквакультурные и рекреационные объекты к нашествию опасных микроводорослей.
— Домоевая кислота в большей степени накапливается в моллюсках. Поэтому, чтобы предотвратить попадание продуктов с ее содержанием на прилавки в торговые сети, нужно в первую очередь обратить внимание именно на них, — прокомментировала заместитель директора Института экологии РУДН Ирина Головачева.
Дальневосточные ученые уверены, что их наработки могут быть использованы в других прибрежных регионах России. В настоящее время исследования ведутся при поддержке Министерства образования и науки РФ.
Андрей Коршунов, «Известия»