Исследователи из Университета Макгилла выявили бактерии, которые могут указывать на вероятность токсичности цветения сине-зелёных водорослей (цианобактерий). Это открытие может стать основой для потенциальной системы раннего предупреждения о безопасности воды.
Согласно предыдущим исследованиям Университета Макгилла, такие цветения становятся всё более частыми из-за изменения климата. Они могут производить различные загрязнители, известные как цианотоксины, которые представляют серьёзную опасность для здоровья людей, домашних животных и дикой природы.
Исследование
Исследование под руководством Лары Янсен в лаборатории профессора Джесси Шапиро на кафедре микробиологии и иммунологии показало, что популяции бактериопланктона изменяются пропорционально более широкому бактериальному сообществу во время цветения.
Янсен проводила исследование в Университете Макгилла в качестве докторанта во время обмена опытом в Портлендском государственном университете. Статья опубликована в журнале Harmful Algae.
Результаты
Некоторые из идентифицированных бактериопланктона, включая те, которые известны своим участием в разложении цианотоксинов, были последовательно более многочисленными в токсичных цветениях. Это позволяет предположить, что сдвиги в этих бактериальных популяциях могут указывать на необходимость дальнейшего тестирования для определения того, стала ли вода в озере опасной.
Команда собирала образцы воды и анализировала ДНК, извлечённую из водных бактериальных сообществ (бактериопланктона), сравнивая их с базой данных последовательностей ДНК для идентификации типов бактерий, присутствующих в озере.
Выводы
«Отбор проб бактерий — это относительно экономически эффективная мера, потому что затраты на секвенирование ДНК значительно снизились», — сказала Янсен. «Полезно находить инструменты, которые могут дёшево собирать данные, потому что эти объекты часто находятся далеко от крупных городских центров».
Исследователи также проверили наличие микроцистина, наиболее распространённого цианотоксина в этих озёрах, и обнаружили, что бактерии появлялись в то же время. Это подтвердило присутствие бактерий как вероятного предвестника токсинов.
Исследование сравнивало два экологически различных озера в Каскадных горах с разным уровнем питательных веществ. Результаты показали, что бактериальные сообщества отражают токсичность цветения в разных экосистемах.
«Эти горные озёра популярны для отдыха и находятся у истоков основных источников питьевой воды», — объяснила Янсен. «Цианотоксины не всегда быстро разлагаются, поэтому существует вероятность их миграции вниз по течению».
Текущие методы тестирования токсинов
Текущие методы тестирования токсинов дороги и должны повторяться в течение всего периода цветения. Подход Янсен предлагает более эффективную альтернативу, которая может указывать, когда необходимы другие методы.
Янсен отметила, что даже при наличии тестов обмен информацией о вреде цветения вредных водорослей остаётся сложной задачей. «Могут быть установлены рекомендации, но люди всё равно катаются на лодках — а аэрозолизация воды может переносить токсины в воздух», — сказала она. «Я сама должна была призывать людей не заходить в воду. Агентства делают всё возможное, но это сложно из-за нехватки персонала».
Понимание того, как бактерии реагируют на токсичные цветения, может помочь улучшить информирование о рисках и ускорить принятие мер, сказала Янсен.
Предоставлено:
Университет Макгилла