Исследователи ищут ранние индикаторы вредоносных цветений водорослей в микробных взаимодействиях
Новое исследование под руководством Университета Толедо сосредоточилось на цветениях, доминируемых цианобактерией planktothrix, в озере Гранд-Лейк-Сент-Мэрис (штат Огайо).
Ключевое открытие
- Учёные обнаружили отрицательную корреляцию между planktothrix и фотосинтезирующей пурпурной несерной бактерией rhodobacter: когда уровень planktothrix низкий, уровень rhodobacter высок, и наоборот.
- Rhodobacter также демонстрирует отрицательную корреляцию с концентрацией цианотоксина (микроцистина) и обилием гена, продуцирующего токсин, mcyE.
- Эта тенденция наблюдалась в течение шести последовательных сезонов, что позволяет предположить возможность использования уровня rhodobacter в качестве биомаркера для раннего обнаружения цветения, доминируемого planktothrix.
Методология и контекст
- Исследование, опубликованное в журнале Water Research, является частью проекта по разработке технологий раннего обнаружения вредоносных цветений водорослей, финансируемого Инженерным корпусом армии США (грант на $1.4 млн).
- Учёные использовали мульти-омиксные инструменты для анализа образцов, собранных раз в две недели на озере Гранд-Лейк-Сент-Мэрис с мая 2021 по июль 2022 года.
- Это озеро было выбрано как модельная экосистема для изучения planktothrix-доминантных цветений, которые менее заметны на глубине, но представляют серьёзный риск для качества воды.
- В ходе исследования также задокументированы микробные взаимодействия, регулирующие цветения, и отмечен интересный переход доминирования в 2021 году от другой цианобактерии, dolichospermum, к planktothrix.
Значение и перспективы
- Полученные данные могут помочь в разработке технологии быстрого обнаружения зарождающихся цветений.
- По словам руководителя исследования доктора Дэ-Вука Кана, результаты, полученные на озере Гранд-Лейк-Сент-Мэрис, могут быть применены глобально в регионах, где цветения planktothrix угрожают водным ресурсам и здоровью экосистем, способствуя обеспечению безопасных запасов питьевой воды.