Токсины вредоносных водорослей обнаружены в бычьих акулах лагуны Индиан-Ривер во Флориде
Лагуна Индиан-Ривер, протянувшаяся на 251 км вдоль восточного побережья Флориды, в последние десятилетия переживает масштабные и частые цветения токсичных вредоносных водорослей (HABs). Эти цветения негативно влияют на дикую природу, человека и деградируют водные местообитания.
Виды HAB производят фикотоксины — сильнодействующие химические вещества, вырабатываемые фотосинтезирующими организмами. Они могут перемещаться по нескольким уровням водных пищевых сетей, накапливаясь и передаваясь от жертвы к хищнику. Виды-индикаторы (sentinel species) могут дать комплексную картину загрязнения окружающей среды.
Исследователи из Harbor Branch Oceanographic Institute при Florida Atlantic University в сотрудничестве с Florida Institute of Technology и University of Connecticut впервые измерили концентрации множества фикотоксинов в бычьих акулах (Carcharhinus leucas) в лагуне Индиан-Ривер — эстуарии национального значения.
В текущем исследовании ученые измерили концентрации фикотоксинов в образцах, собранных у 50 неполовозрелых (молодых) бычьих акул, отловленных в лагуне в период с 2018 по 2020 год. Для измерения токсинов в содержимом кишечника, плазме (крови) и печени акул использовалась ультраэффективная жидкостная хроматография/тандемная масс-спектрометрия.
Результаты, опубликованные в журнале Science of the Total Environment, показывают, что множественные фикотоксины в лагуне Индиан-Ривер широко распространены или устойчивы в окружающей среде. Анализ 123 образцов продемонстрировал наличие множественных фикотоксинов:
микроцистин
нодулярин
телеоцидин
цилиндроспермопсин
домоевая кислота
окадаевая кислота
бреветоксин
Наивысшие концентрации большинства токсинов были обнаружены в образцах содержимого кишечника, что подчеркивает пищевое воздействие как важный механизм переноса токсинов к бычьим акулам в этой системе.
"Присутствие одного или нескольких фикотоксинов у 82 процентов бычьих акул, отобранных в нашем исследовании, и у их объектов питания подчеркивает потенциальную угрозу токсичных водорослей для экосистемы лагуны Индиан-Ривер и окружающего человеческого населения, которое может потреблять те же виды добычи", — сказала Мишель Л. Эдвардс, ведущий автор исследования.
За исключением бреветоксина, все обнаруженные токсины присутствовали в образцах плазмы.
"Благодаря своей экологии в пределах лагуны Индиан-Ривер, включая пребывание на ранних стадиях жизни и использование определенных региональных зон, бычьи акулы в системе послужили подходящим видом-индикатором для исследования токсинов", — отметил Мэтт Аджемиан, старший автор исследования.
Важным видом-переносчиком фикотоксинов к бычьим акулам в лагуне была кефаль — наиболее часто идентифицируемый объект добычи в исследовании. 60% проб содержимого кишечника, в которых был идентифицирован микроцистин, содержали кефаль.
Большинство токсинов были обнаружены в образцах, собранных во всех трех регионах лагуны (Северный, Центральный, Южный) и в течение как "влажного", так и "сухого" сезонов.
"Многие фикотоксины могут оставаться в окружающей среде после окончания периода цветения вредоносных водорослей, — сказал Аджемиан. — И микроцистин, и домоевая кислота (нейротоксин кислотного типа, наиболее часто обнаруживаемый в нашем исследовании) могут адсорбироваться на донных отложениях".
Более высокие концентрации в содержимом кишечника по сравнению с другими тканями акулы позволяют предположить, что, хотя резидентные бычьи акулы лагуны могут часто подвергаться воздействию фикотоксинов, они могут не накапливать их так, как виды более низких трофических уровней.
"Мы лишь слегка коснулись поверхности в понимании того, что означает воздействие HAB на бычьих акул в лагуне Индиан-Ривер. Это был важный первый шаг в разработке критических базовых показателей, поскольку мы продолжаем отслеживать реакцию этих животных на HAB в будущем", — заключил Аджемиан.