Войти
Красный прилив в гавани, Япония Красный прилив - распространенное название цветения водорослей, которые представляют собой большие концентрации водных микроорганизмов, таких как простейшие и одноклеточные водоросли (например, динофлагелляты и диатомеи ). апвеллинг питательных веществ со дна морского дна, часто возникающий после сильных штормов, обеспечивает образование водорослей и запускает процессы цветения. Вредное цветение водорослей может происходить по всему миру, а природные циклы могут варьироваться в зависимости от региона.
Рост и продолжительность цветения водорослей зависит от направления и силы ветра, температуры, питательных веществ и солености. Виды красных приливов можно найти в океанах, заливах и устьях, но они не могут процветать в пресноводных средах. Некоторые виды фитопланктона и динофлагеллят, таких как «Gonyaulax», встречающиеся в красных приливах, содержат фотосинтетические пигменты, которые различаются по цвету от коричневого до красного. Эти организмы так быстро размножаются, что море кажется красным. Когда водоросли присутствуют в высоких концентрациях, вода может казаться обесцвеченной или мутной. Наиболее заметными последствиями красных приливов являются связанная с ними гибель диких животных и вредное воздействие на человека. Производство природных токсинов, таких как бреветоксины и ихтиотоксины, вредно для морских обитателей. Воздействие красных приливов может ухудшаться локально из-за ветровой циркуляции Ленгмюра и их биологических эффектов.
Красные приливы естественным образом возникают у берегов по всему миру. Морские динофлагелляты производят ихтиотоксины, но не все красные приливы вредны. В случае красных приливов мертвую рыбу вымывают на берег в течение двух недель после того, как красный прилив прошел через этот район. Ядовитые водоросли не только убивают рыбу, но и заражают моллюсков. Некоторые моллюски не восприимчивы к токсину и сохраняют его в своих жировых тканях. Моллюски потребляют организмы, ответственные за красный прилив, и концентрируют сакситоксин (вырабатываемый этими организмами) в своих тканях. Сакситоксин блокирует натриевые каналы, и проглатывание может вызвать паралич в течение 30 минут. Другие животные, которые едят моллюсков, восприимчивы к нейротоксину, что приводит к нейротоксическому отравлению моллюсками, а иногда даже к смерти. Большинство моллюсков и моллюсков фильтруют корм, что приводит к более высоким концентрациям токсина, чем просто питьевая вода. Скауп, например, ныряющие утки, рацион которых в основном состоит из моллюсков. Когда scaup съедает моллюсков с фильтром, в которых концентрируется высокий уровень токсина красного прилива, их популяция становится главной целью отравления. Однако даже птицы, которые не едят моллюсков, могут пострадать, просто съев мертвую рыбу на пляже или выпив воду. Токсины, выделяемые цветками, могут убивать морских животных, включая дельфинов, морских черепах, птиц и ламантинов. В ходе эксперимента эти токсины вводились перорально таким рыбам, как атлантическая сельдь, американский минтай, озимая камбала, атлантический лосось и треска. В течение нескольких минут после приема дозы токсина рыба начала демонстрировать потерю равновесия и начала плавать в нерегулярных подергиваниях, за которыми следовали паралич, поверхностное, аритмичное дыхание и, в конечном итоге, смерть примерно через час. Ученые пришли к выводу, что ядовитый красный прилив оказал негативное воздействие на подвергшихся ему рыб.
Люди подвержены влиянию красных приливов из-за употребления в пищу неправильно собранных моллюсков, вдыхания аэрозольных бреветоксинов (например, токсинов PbTx или Ptychodiscus) и в некоторых случаях контакта с кожей. Бреветоксины связываются с потенциалозависимыми натриевыми каналами, важными структурами клеточных мембран. Связывание приводит к постоянной активации нервных клеток, что препятствует передаче нервных импульсов, что приводит к проблемам со здоровьем. Эти токсины образуются внутри одноклеточного организма или в виде продуктов метаболизма. Два основных типа соединений бреветоксина имеют схожие, но разные структуры скелета. PbTx-2 - это первичный внутриклеточный бреветоксин, продуцируемый цветением K. brevis. Однако со временем бреветоксин PbTx-2 может быть преобразован в PbTx-3 посредством метаболических изменений. Исследователи обнаружили, что PbTx-2 был основным внутриклеточным бреветоксином, который со временем превращается в PbTx-3.
В большинстве случаев, как в США, морепродукты, потребляемые людьми, регулярно проверяются на токсины Министерством сельского хозяйства США, чтобы гарантировать безопасное потребление. Однако неправильный сбор моллюсков может вызвать паралитическое отравление моллюсками и нейротоксическое отравление моллюсками у людей. Некоторые симптомы включают сонливость, диарею, тошноту, потерю контроля над моторикой, покалывание, онемение или боль в конечностях, бессвязность и паралич дыхания. Сообщения о раздражении кожи после купания в океане во время красного прилива являются обычным явлением, поэтому людям следует стараться избегать красного прилива, когда он находится в этом районе.
Когда клетки красного прилива разрываются, они выделяют внеклеточные бреветоксины. среда. Некоторые из них остаются в океане, в то время как другие частицы превращаются в аэрозоль. Во время береговых ветров бреветоксины могут превращаться в аэрозоль за счет пузырькового транспорта, вызывая среди других симптомов раздражение дыхательных путей, бронхоспазм, кашель и хрипы. В ветреный день рекомендуется избегать контакта с токсином в виде аэрозоля. Эти люди сообщают о снижении респираторной функции после всего лишь 1 часа пребывания на пляже красного прилива K. brevis, и эти симптомы могут длиться несколько дней. Люди с тяжелыми или стойкими респираторными заболеваниями (такими как хронические заболевания легких или астма) могут испытывать более сильные побочные реакции. Национальное управление океанических и атмосферных исследований Национальная океаническая служба предоставляет отчет об условиях общественного пользования, в котором выявляются возможные воздействия раздражения дыхательных путей в районах, затронутых красными приливами.
МКБ-10 Код диагностики, предоставленный Центром контроля заболеваний (CDC): Z77.121. Это применимо к следующему:
Динофлагеллята, обозначенная выше, является микроскопической водорослью Karenia brevis. Это причина красного прилива в Мексиканском заливе. Водоросли продвигаются с помощью продольного жгутика (A) и поперечного жгутика (B). Продольный жгутик расположен в бороздчатой структуре, называемой цингулюмом (F). динофлагеллята разделена на верхнюю часть, называемую эпитекой (C), где находится апикальный рог (E), и нижнюю часть, называемую гипотекой (D). Красный прилив - это разговорный термин, используемый для относятся к одному из множества природных явлений, известных как вредоносное цветение водорослей. Термин конкретно относится к цветению разновидностей динофлагеллят. Некоторые исследователи постепенно отказываются от него, потому что:
В качестве технического термина он заменяется на более точную терминологию, включая общий термин «вредоносное цветение водорослей» для вредного виды и «цветение водорослей» для доброкачественных видов.
Термин «красный прилив» чаще всего используется в США для обозначения цветения Karenia brevis в восточной части Мексиканского залива, также называемого Флоридой. Красная волна. K. brevis - один из многих видов рода Karenia, обитающих в Мировом океане. Значительный прогресс достигнут в изучении динофлагеллят и их геномики. Некоторые из них включают идентификацию генов, продуцирующих токсины (PKS гены), изучение изменений окружающей среды (температура, свет / темнота и т. Д.), Которые влияют на экспрессию генов, а также понимание сложности каренической системы. геном. Это цветение документируется с 1800-х годов и почти ежегодно происходит вдоль побережья Флориды. Активность исследований вредоносного цветения водорослей (ВЦВ) возросла в 1980-х и 1990-х годах. В первую очередь это было вызвано вниманием средств массовой информации к открытию новых организмов ВЦВ и потенциальным неблагоприятным последствиям для здоровья их контакта с животными и людьми. Красные приливы во Флориде распространились до восточного побережья Мексики. Плотность этих организмов во время цветения может превышать десятки миллионов клеток на литр морской воды и часто окрашивает воду в глубокий красновато-коричневый оттенок.
Красный прилив также иногда используется для описания вредоносного цветения водорослей на северо-восточном побережье Соединенных Штатов, особенно в заливе Мэн. Этот тип цветения вызывается другим видом динофлагеллат, известным как Alexandrium fundyense. Это цветение организмов вызывает серьезные нарушения рыболовства в этих водах, поскольку токсины, содержащиеся в этих организмах, заставляют моллюсков-фильтраторов в загрязненных водах становиться ядовитыми для потребления человеком из-за сакситоксина. Родственный Alexandrium monilatum встречается в субтропических или тропических мелководных морях и эстуариях в западной Атлантике, Карибском море, заливе Мексики и восточной части Тихого океана.
Красный прилив (NOAA) Красные приливы содержат плотные скопления организмов и выглядят как обесцвеченная вода, часто красновато-коричневая в цвет. Это естественное явление, но точная причина или сочетание факторов, которые приводят к вспышке красного прилива, не обязательно известны. Однако считается, что три ключевых фактора играют важную роль в цветении: соленость, температура и ветер. Красные приливы наносят экономический ущерб, поэтому их вспышки тщательно отслеживаются. Например, Комиссия по охране рыб и дикой природы Флориды предоставляет актуальный отчет о красных приливах во Флориде. Департамент парков и дикой природы Техаса также предоставляет отчет о состоянии. Хотя какой-либо конкретной причины красных приливов не обнаружено, их наличие может способствовать множеству различных факторов. Эти факторы могут включать загрязнение воды, которое происходит из таких источников, как человеческие сточные воды и сельскохозяйственные стоки.
Возникновение красных приливов в некоторых местах кажется полностью естественным ( Цветение водорослей является сезонным явлением в результате прибрежного апвеллинга, естественного результата движения одних океанских течений), в то время как в других случаях оно, по-видимому, является результатом увеличения загрязнения питательными веществами в результате деятельности человека. Рост морского фитопланктона обычно ограничивается наличием нитратов и фосфатов, которых может быть много в сельскохозяйственных стоках, а также в прибрежных зонах апвеллинга. Загрязнение прибрежных вод, производимое людьми, и систематическое повышение температуры морской воды также являются факторами, способствующими возникновению красных приливов. Считается, что другие факторы, такие как приток богатой железом пыли из больших пустынных территорий, таких как пустыня Сахара, играют важную роль в возникновении красных приливов. Цветение некоторых водорослей на Тихоокеанском побережье также связано с возникновением крупномасштабных климатических колебаний, таких как Эль-Ниньо. Красные приливы в Мексиканском заливе наблюдались со времен первых исследователей, таких как Кабеса де Вака, но что инициирует это цветение и насколько большую роль антропогенные и природные факторы играют в этом их развитие неясно. Также обсуждается, является ли очевидное увеличение частоты и интенсивности цветения водорослей в различных частях мира реальным увеличением или это связано с увеличением усилий по наблюдению и достижениями в методах определения видов.
Повышение температуры, усиление стратификация поверхности, изменение океанических течений, усиление или ослабление местных питательных веществ апвеллинг, стимуляция фотосинтеза повышенным содержанием CO 2, уменьшение кальцификации за счет закисления океана, а сильные осадки и штормы, вызывающие изменения в стоках земель и доступности питательных микроэлементов, могут вызывать противоречивые реакции, характерные для видов или даже штаммов. Что касается вредоносного цветения водорослей (ВЦВ), мы можем ожидать: (i) расширения ареала обитающих в теплой воде видов за счет холодноводных видов, которые перемещаются к полюсу; (ii) видоспецифические изменения численности и сезонного окна роста таксонов ВЦВ; (iii) более ранние сроки пика продукции фитопланктона ; и (iv) вторичные последствия для морских пищевых сетей, особенно когда изменение климата по-разному влияет на зоопланктон и рыбные пастбища. Однако потенциальным последствиям этих изменений для ВЦВ уделялось относительно мало внимания, и они не совсем понятны. Необходимы существенные исследования для оценки прямой и косвенной связи между ВЦВ, изменением климата, закислением океана и здоровьем человека.
Многопартнерский проект, финансируемый федеральной программой EcoHab (NOAA) и опубликованный Морская лаборатория Mote показывает список источников красных приливов. Исследование, проведенное FWC во Флориде, показывает, что красный прилив водорослей Karenia brevis, обнаруженный во Флориде, подпитывается и ухудшается из-за азота (N) и фосфора (P).
