Войти
| Karenia brevis | |
|---|---|
 | |
| Научная классификация | |
| (без рейтинга): | SAR |
| Тип: | Dinoflagellata |
| Класс: | Dinophyceae |
| Род: | Karenia |
| Виды: | K. brevis |
| Биномиальное название | |
| Karenia brevis . (Davis) G. Hansen et Moestrup | |
Karenia brevis - микроскопический одноклеточный фотосинтетический организм, являющийся частью Karenia ( dinoflagellate), морская динофлагеллята, обычно встречающаяся в водах Мексиканского залива. Это организм, ответственный за "Флоридские красные приливы" (прибрежные заражения), обычно называемые красными приливами, которые поражают побережья Персидского залива Флориды и Техас в США и близлежащие побережья Мексики. K. brevis, как известно, путешествовал на большие расстояния вокруг полуострова Флорида и на север до Каролины.
Каждая клетка имеет два жгутика, которые позволяют ей перемещаться по воде, вращаясь. движение. K. brevis небронирован и не содержит перидинин. Клетки имеют диаметр от 20 до 40 25 мкм. K. brevis естественным образом продуцирует набор мощных нейротоксинов, под общим названием бреветоксины, которые вызывают желудочно-кишечные и неврологические проблемы у других организмов и ответственны за массовую гибель морских организмов и морских птиц.
Karenia brevis был назван в честь доктора Карен А. Штайдингер в 2001 году и ранее назывался Gymnodinium breve и Ptychodiscus brevis . Классификация K. brevis со временем изменилась по мере развития технологий. Впервые он был назван Gymnodinium brevis в 1948 году, но позже был изменен на Gymnodinium breve, что соответствует требованиям Международного кодекса ботанической номенклатуры. В 1979 году он был отнесен к роду Ptychodiscus и назван Ptychodiscus brevis, поскольку новое исследование показало, что он лучше подходит под этот род из-за его морфологии, биохимии и ультраструктуры. Затем в 1989 году ученые согласились, что этот организм следует называть его первоначальным названием (G. breve). Затем он был переклассифицирован и переведен в новый род Karenia, который был основан в Копенгагенском университете в 2000 году.
К. brevis был впервые обнаружен во Флориде в 1947 году, но отдельные сообщения в Мексиканском заливе относятся к 1530-м годам. Вспышки K. brevis, как было зарегистрировано испанскими исследователями, такими как Кабеза де Вака, были известны со времен испанских исследователей 15 и 16 веков. Эти исследователи отметили большую гибель рыбы, напоминающую гибель, наблюдаемую в наши дни из-за K. brevis. C.C. Дэвис подтвердил, что эти гибели были вызваны K. brevis в 1948 году.
K. brevis имеет оптимальный температурный диапазон 22–28 ° C (72–82 ° F), оптимальный диапазон солености 25–45 практических единиц солености (PSU), адаптирован к «средам с низким уровнем излучения» и может использовать как органические и неорганические соединения азота и фосфора, чтобы выжить. В своей нормальной среде K. brevis будет двигаться в направлении более сильного света и против направления силы тяжести, которая будет стремиться удерживать организм на поверхности любого водоема, в котором он находится. Скорость плавания K. brevis составляет около одного метра в час, и этот организм можно найти в течение всего года в водах Мексиканского залива при концентрации ≤ 1000 клеток на литр.
Ученые не смогли обнаружить определить точный географический ареал K. brevis, в частности, потому что его трудно отделить от десяти других видов Karenia, но K. brevis является наиболее распространенным видом, встречающимся в Мексиканском заливе.
K. brevis - возбудитель красного прилива, который возникает, когда организм размножается до концентраций, превышающих нормальные. Во время этих событий вода может приобретать красноватый или розоватый оттенок, что дает этим взрывам у популяции K. brevis название Florida Red Tide. Это цветение водорослей, вызванное K. brevis, производит бреветоксины, которые могут привести к значительным экологическим последствиям в результате гибели большого числа морских животных и птиц, включая морских млекопитающих. Известно, что из-за красных приливов во Флориде, вызванных K. brevis, происходит крупномасштабная гибель рыбы. Воздействуют на виды рыб в пищевой цепочке, включая крупных хищных видов, таких как акулы, а также виды, типичные для потребления человеком.
Габриэль Варго из Университета Южной Флориды заявляет, что: «Нет единственная гипотеза, которая может объяснить цветение K. brevis вдоль западного побережья Флориды ». Однако, как и у большинства водорослей, их появление и выживание зависят от множества факторов окружающей среды, включая температуру воды, соленость, свет и питательные вещества / соединения, присутствующие в воде.
При благоприятных условиях динофлагеллаты, продуцирующие токсины. такие как K. brevis, процветают и вырастают до высоких концентраций, что называется «вредоносным цветением водорослей» или «ВЦВ». Хотя существует множество различных типов этих ВЦВ, и эффекты могут быть разными, K. brevis является возбудителем Florida Red Tides. Из-за токсина, выделяемого K. brevis, эти красные приливы могут быть губительны для морской флоры и фауны и даже влиять на население побережья, где они возникают.
В В районах, где K. brevis встречается на нормальном уровне популяции, неизвестно, что этот организм причиняет вред здоровью человека. И только во время неконтролируемого роста населения, приводящего к вредоносному цветению водорослей, когда организм вызывает беспокойство для здоровья и деятельности человека. Чего нельзя сказать о моллюсках, которые собирают и потребляют в этих районах цветения водорослей. Бреветоксины, выделяемые K. brevis, могут быть обнаружены в плоти моллюсков во время этого процесса, потенциально вызывая у людей состояние, известное как нейротоксическое отравление моллюсками (NSP). Хотя не было зарегистрировано случаев смерти людей от NSP, отравление действительно привело к тошноте, рвоте и разнообразным неврологическим симптомам. Помимо NSP, воздействие на здоровье человека во время Красного прилива во Флориде, как полагают, ограничивается раздражением дыхательных путей и глаз у восприимчивых людей на воде или вблизи берега в районах, затронутых Красным приливом, и раздражением кожи, непосредственно подверженной воздействию Флориды. Воды Красного прилива. Лица с ранее существовавшими респираторными заболеваниями, такими как астма, эмфизема или ХОБЛ, могут быть более восприимчивыми к вреду от раздражения дыхательных путей, вызванного K. brevis, и им могут посоветовать держаться подальше от прибрежных районов во время периодов Красного прилива Флориды.
Неконтролируемые массовые взрывы популяций K. brevis, приведшие к Красному приливу Флориды, также имеют значительные финансовые последствия для пострадавших прибрежных районов. Основным источником доходов во многих населенных пунктах, пострадавших от красных приливов K. brevis, является туризм. В периоды красных приливов этот важный источник дохода часто теряется для пострадавших прибрежных сообществ Флориды, часто в размере десятков миллионов долларов.
Этот конкретный протист известен быть вредным для людей, крупных рыб и других морских млекопитающих. Было обнаружено, что на выживание кораллов-склерактиний отрицательно влияет бреветоксин. У склерактиниевых кораллов снижается частота дыхания при высокой концентрации K. brevis.
Традиционные методы обнаружения K. brevis основаны на микроскопии или пигментном анализе. На это уходит много времени, и для их идентификации обычно требуется опытный микроскопист. Идентификация на основе культивирования чрезвычайно трудна и может занять несколько месяцев.
Традиционные методы обнаружения и мониторинга цветения K. brevis на основе полевых измерений являются трудозатратными и имеют практические ограничения на достижение обнаружения или мониторинга в реальном времени. «Бревебастер» - это инструмент с возможностью развертывания, который может быть развернут на автоматизированных подводных аппаратах или на стационарных платформах, которые могут оптически обнаруживать красные приливы Флориды. Поэтому был разработан молекулярный подход на основе ПЦР в реальном времени для чувствительного и точного обнаружения клеток K. brevis в морской среде. Анализ амплификации на основе последовательностей нуклеиновых кислот (NASBA) в реальном времени был разработан для обнаружения мРНК rbcL из K. brevis. NASBA - это чувствительный, быстрый и эффективный метод, который может использоваться как дополнительный или альтернативный метод для обнаружения и количественного определения K. brevis в морской среде.
Другой метод обнаружения K. brevis - это многоволновая спектроскопия, которая использует модельное исследование УФ-видимых спектров. Также разработаны методы обнаружения с помощью спутниковой спектроскопии. Спутниковые изображения, полученные с помощью спектрометра изображения среднего разрешения (MERIS) и спектрорадиометра изображения среднего разрешения (MODIS), позволяют идентифицировать K. brevis по его флуоресценции хлорофилла и низким характеристикам обратного рассеяния. В дополнение к методам обнаружения клеток K. brevis были разработаны иммуноферментный анализ (ELISA) и масс-спектрометрия с жидкостной хроматографией (LCMS) для обнаружения бреветоксина у моллюсков, которые более чувствительны, чем стандартный биоанализ на мышах, а также 2008 г., рассматривались Межгосударственной конференцией по санитарии моллюсков для нормативного использования.
Glibert, P.M.; Буркхолдер, Дж. М. (22 мая 2014 г.). Сложная взаимосвязь между увеличением удобрения Земли, прибрежной эвтрофикацией и распространением вредоносного цветения водорослей. Экологические исследования. 189 . С. 341–354. DOI : 10.1007 / 978-3-540-32210-8_26. ISBN 978-3-540-32209-2.
