Тайна кровавых приливов на Балтике

Токсичные красные водоросли, вызывающие "кровавые" дожди и красные приливы, стремительно распространяются по морям и океанам благодаря своей абсолютной всеядности, заявляют российские ученые, опубликовавшие статью в журнале Estuarine, Coastal and Shelf Science.

"Оказалось, что динофлагелляты Prorocentrum minimum могут питаться как неорганическими соединениями — азотом, растворенным в воде, — так и органическими веществами, в том числе мочевиной, популярным удобрением. Если в воде недостаточно неорганических соединений, то этот вид переключается на мочевину. Поэтому нет таких условий, в которых ему было бы некомфортно", — рассказывает Сергей Скарлато из Института цитологии РАН в Санкт-Петербурге, чьи слова приводит пресс-служба Российского научного фонда.

В последние годы жители Испании, Карибского залива и некоторых других регионов столкнулись с необычными феноменами – "кровавыми дождями" и красными приливами, которые многие религиозные люди посчитали признаком скорого конца света. Конечно, ничего сверхъестественного в них нет — эти аномалии возникли в результате бурного размножения и цветения бурых водорослей.

"Красные приливы" крайне опасны для других видов микробов, а также рыб и птиц, поскольку образующие их микроорганизмы выделяют бреветоксин (нервно-паралитический яд) и другие опасные вещества. Как недавно выяснили ученые, это происходит, когда планктону не хватает определенных микроэлементов, — таким образом он вырабатывает своеобразное "химическое оружие" для уничтожения конкурентов и массового убийства потенциальных источников необходимых веществ.

Скарлато и его коллеги раскрыли секрет "жизненного успеха" подобных микроорганизмов, наблюдая за ростом водорослей вида Prorocentrum minimum, недавно заселивших Балтийское море и полностью вытеснивших те виды планктона, которые раньше обитали в его водах. Большие колонии этих микробов часто образуют пятна у берегов России и стран Балтии, угрожая популяциям рыб и здоровью людей.

Как оказалось, водоросли обладают целым арсеналом средств и приемов, который помогает им выживать даже в самых неблагоприятных условиях. К примеру, при аномально низкой солености воды они резко повышают скорость метаболизма для того, чтобы компенсировать нарушения в работе ДНК и белков.

Когда ученые лишили Prorocentrum minimum их главной пищи — неорганических соединений азота, попадающих в воду морей вместе с минеральными удобрениями, — водоросли не погибли, а просто переключились на мочевину и другие органические источники азота, которые являются следами жизнедеятельности животных или продуктами разложения их тканей и клеток. Подобные вещества, как отмечают биологи, обычно бывают токсичными для планктона, однако клетки Prorocentrum minimum научились заменять ими нитраты и другие "неживые" источники азота.

Комбинация этих факторов, по словам Скарлато, объясняет, почему эпидемия "кровавых приливов" так быстро захлестнула Балтику. Умение приспосабливаться к низкой или высокой концентрации соли в воде и всеядность помогли Prorocentrum minimum колонизировать относительно нестабильные прибрежные экосистемы Балтийского моря, где уровень солености и доступность нутриентов часто резко меняются.

"Накопив новые данные в будущем, мы хотим создать модель, которая сможет предсказать, когда и при каких условиях эти потенциально токсичные организмы будут размножаться особенно интенсивно. Тогда мы сможем предвидеть этот процесс и найдем способ регулировать его", – заключает Скарлато.