Впервые обнаружены вирусы в "красных приливах"
Новое исследование под руководством учёных из Университета Южной Флориды проливает свет на экологические факторы, вызывающие цветение воды, известное как "красный прилив".
Опубликованное в журнале mSphere, исследование впервые идентифицировало вирусы, ассоциированные с Karenia brevis — одноклеточным организмом, вызывающим "красный прилив". Протестировав образцы воды, собранные во время цветения у юго-западного побережья Флориды, исследователи обнаружили несколько вирусов, включая один новый вид, присутствующих в цветениях K. brevis.
Идентификация вирусов, связанных с "красным приливом", может помочь исследователям прогнозировать развитие цветений и лучше понимать факторы окружающей среды, которые могут привести к их прекращению. Это исследование — первый шаг к изучению вирусов как агентов биоконтроля.
"Мы знаем, что вирусы играют важную роль в динамике вредоносного цветения водорослей, но мы не знали, какие вирусы могут быть связаны с цветением Karenia brevis", — сказала Жан Лим, ведущий автор исследования. — "Теперь, когда мы идентифицировали несколько вирусов, мы можем определить, какие из них могут влиять на эти события".
Методология и партнёрство
Для проведения исследования команда Лим сотрудничала с программой мониторинга и исследования вредоносного цветения водорослей Института исследований рыб и дикой природы (FWRI) Комиссии по охране рыб и дикой природы Флориды (FWC), которая собирает образцы во время событий "красного прилива".
В лаборатории Лим использовала метод вирусной метагеномики, чтобы идентифицировать вирусы в образцах воды, содержащих цветение. Этот метод был разработан более 20 лет назад Майей Брайтбарт, профессором и старшим автором исследования.
"Учитывая серьёзные последствия "красных приливов", удивительно, что до сих пор не было описано вирусов, инфицирующих K. brevis", — отметила Брайтбарт. — "Вирусная метагеномика — отличный инструмент для изучения вирусов, связанных с этими вредоносными цветениями".
Значение для мониторинга и контроля
"Красные приливы" — сложная проблема. Это естественные события, на которые частично влияют такие факторы, как океанические течения, концентрация питательных веществ и изменение климата. Нейротоксины, выделяемые K. brevis, убивают морскую жизнь, вызывают респираторные проблемы у людей и наносят ущерб прибрежной экономике, основанной на туризме и рыболовстве.
Текущий мониторинг опирается на спутниковые снимки концентрации хлорофилла и полевые образцы. Модели океанических течений могут помочь прогнозировать перемещение цветений. Лучшее понимание вирусов, влияющих на "красный прилив", может улучшить долгосрочный мониторинг и прогнозирование.
"Может существовать корреляция между обилием вирусов и динамикой цветения", — пояснила Лим. — "Например, увеличение количества вирусов в образце может указывать на начало или окончание цветения. Исследователи могли бы использовать эту информацию для прогнозирования циклов".
Поскольку вирусы нацелены на определённые организмы, они могут даже стать экологически чистым способом управления цветениями.
"Могут существовать специфические вирусы, которые заражают только Karenia brevis", — сказала Лим. — "Если мы сможем их идентифицировать и изолировать, их можно будет использовать в качестве агента биоконтроля, который не окажет более широкого негативного воздействия на морские экосистемы".
В дальнейшем Лим и её коллеги попытаются определить, влияют ли вирусы, идентифицированные в исследовании, на K. brevis или другие виды, сосуществующие с "красными приливами".