Динофлагелляты и «первая египетская казнь»

 

Какое отношение динофлагелляты имеют к динозаврам? И те и другие появились в триасе.

«И поднял Аарон жезл и ударил по воде речной пред глазами фараона и пред глазами рабов его, и вся вода в реке превратилась в кровь, и рыба в реке вымерла, и река воссмердела, и Египтяне не могли пить воды из реки; и была кровь по всей земле Египетской».

Исх. 7:20,21

По поводу недавних камчатских событий: специально для тех, у кого память мотылька.

Динофлагелляты, они же динофитовые водоросли, они же динофиты, они же панцирные жгутиконосцы.

Динофлагелляты очень разнообразны. По форме могут быть шаровидными, яйцевидными, грушевидными, звездчатыми, палочковидными, полумесяцевидными. По размеру – от 6 до 2000 мкм (т.е. различаются в сотни раз).

Кроме того, они бывают как автотрофными, так и гетеротрофными. Могут паразитировать. Могут быть симбионтами у моллюсков и кораллов.

90% динофлагеллят живут в морях и океанах, а 10% в водоемах суши.

Могут быть планктоном, а могут и бентосом.

Всего открыто и описано более 2500 современных и около 4000 вымерших видов динофлагеллят.

Могут размножаться вегетативным, бесполым и половым путем.

Динофлагелляты – это еда для рыб, китообразных, коловраток и других гидробионтов.

Динофлагелляты имеют плохую репутацию: автотрофные динофлагелляты, массово размножаясь, делают стихийно бедствие – «красный прилив» (Red Tide). А паразитические динофлагелляты вызывают эпидемии среди рыб и ракообразных. Предполагается, что это они же виновники 1-й казни египетской – превращении воды в кровь…

Некоторые (далеко не все) динофлагелляты, размножаясь в большим количестве, вызывают цветение воды – «красный прилив». Вода окрашивается динофлагеллятами, содержащими фотосинтетические пигменты, в красный, коричневый, вишневый, желтый цвет. В свою очередь, некоторые виды динофлагеллят из «красного прилива» (далеко не все) выделяют токсины, которыми травят рыб, моллюсков, ракообразных и далее по трофической цепи.

Самые древние остатки динофлагеллят датируют пример серединой триасового периода (хотя в виде диноцист встречаются и в палеозое). Наибольшего разнообразия динофлагелляты достигли в меловом периоде, с неогена их разнообразие уменьшается.

Известно около 60 видов динофлагеллят, образующих токсины. Причем токсиновое динофлагеллятное производство весьма разнообразно. Их токсины могут быть водо-и жирорастворимыми, даже летучими. По своему действию – цитолитические, гепатотоксические, нейтротоксические. Беспозвоночные, например, моллюски, питаясь динофлагеллятами, накапливают токсины в своих тканях без особого вреда для себя. Но позвоночных (например, рыб или человека), съевших такого моллюска, ждет неприятность.

«Токсиновая фабрика» динофлагеллят производит:

сакситоксины – блокируют натриевые каналы в нервных и мышечных клетках, вызывая паралич и смерь;

домониевую кислоту – действует на рецепторы центральной нервной системы, вызывая амнезию и токсическое повреждение мозга;

окадаевую кислоту – блокирует работу клеток кишечника, вызывая диарею;

бреветоксины – действуют на натриевые каналы в нервных и мышечных клетках, вызывая паралич и провалы в памяти;

сигуатоксины – действуют на натриевые каналы, вызывая неврологические и желудочно-кишечные расстройства.

И это далеко не полный перечень продукции.

Так, относительно хороши изучен «красный прилив» Флориды (его заметили и описали еще испанские конкистадоры в 16 веке) – вредоносное цветение водорослей из динофлагеллят – Karenia brevis. Это цветение происходит почти ежегодно и окрашивает прибрежные воды в красно-коричневый цвет. В это время наблюдается гибель морских и прибрежных птиц, морских млекопитающих, рыб. Причина – бреветоксин, который производит Karenia brevis.

Читая прессу…

«Хаффингтон-Пост» сообщала: интенсивное цветение водорослей на северо-востоке Мексиканского залива становится причиной гибели морских черепах, акул, рыб, а также угрожает миллионными финансовыми потерями индустрии туризма штата. Водоросли, известные под названием «красный прилив», - привычное явление в прибрежных водах…, однако на данный момент «красный прилив» захватил акваторию 97 км шириной и 150 км длиной. «Красный прилив» убивает рыб, ламантинов и других морских животных, выделяя токсин, поражающий центральную нервную систему. Кроме того, водоросли засоряют пляжи и вызывают респираторные осложнения у людей… В 2005 году «красный прилив» стал причиной гибели рифов, загрязнения пляжей, экономического ущерба в млн долларов. В 2013 году отравились и умерли 276 ламантинов… Несмотря на годы исследований, эффективных средств борьбы с «красными приливом» не найдено. В 1950-е гг. пытались воздействовать на него медным купоросом, но это только усугубило проблему…

Эксперты Florida Fish and Wildlife Conservation Commission отвечают на вопросы обеспокоенных граждан:

Что такое Красные прилив? Небольшие колонии микроскопических водорослей, живущие в Мексиканском заливе круглый год… Время от времени, обычно в конце лета или осенью, в 10-40 милях от берега начинается их массовое размножение. Вода окрашивается в ржавый цвет. Ветер и течение переносят это все на берег.

Когда закончится Красный прилив? Никто не знает. Иногда тропический шторм рассеивает скопление водорослей, уносит его от берега…

Является ли Красный прилив недавним явлением? Нет. Это явление зафиксировали еще в 1500-х гг.

Играют ли какую-то роль люди в появлении красных приливов? Неизвестно. Никто не знает, что именно провоцирует появление Красного прилива. Но ученые, изучающие изменения климата (уж они-то знают больше всех обо всем, в том числе и про размножение водорослей – не удержался от комментария), говорят, что повышение температуры морей может привести к еще большему количеству токсичных водорослей. И когда Красный прилив приближается к побережью, он может «подпитываться» за счет загрязнения нитратами, поступающего с суши.

Как влияет Красный прилив на дикую природу? Убийственно. Каждое утро на пляжи Флориды выходят уборщики и собирают тысячи и тысячи мертвых рыб…

Действительно ли Красный прилив влияет на людей? Да. Сообщается о людях на пляжах, которые жаловались на проблемы с дыханием в результате столкновения Красным приливом.

Должны ли мы найти способ уничтожить все водоросли в океане, чтобы избежать повторения? Нет. Большинство из них полезно, так как служит пищей для морских животных.

Оставим лирику газетчикам. География Красных приливов не ограничивается Мексиканским заливом.

Из статьи Т. Ю. Орловой «Красные приливы и токсические микроводоросли в дальневосточных морях России» (Вестник ДВО РАН, 2005, № 1): «Случаи вредоносного цветения водорослей, сопровождавшиеся отравлениями и гибелью людей и морских животных, зарегистрированы и на Дальнем Востоке России. Первое описание гибели людей в результате отравления ядовитыми моллюсками дано Александром Барановым – главой Российско-Американской торговой компании... 8 июля 1799 г. у западного берега Ситхи на Аляске всего за два часа в мучениях умерло 115 местных охотников (кадьякцев и чугачей). Причиной трагедии стали ядовитые мидии, собранные в проливе между островами Ситха и Чичагов. Эта массовая гибель сородичей так поразила оставшихся в живых туземцев, что они, невзирая на приказы и угрозы русского начальства, в панике покинули пролив, получивший название Пагубный. Русские промышленники еще в начале трагедии пытались спасти людей, давая им в качестве рвотного порох, табак, пепел и нашатырь с мыльной пеной, но эти средства помогли немногим. Еще около 20 охотников скончались в пути. В сентябре 1945 г. после употребления в пищу мидий, собранных в бухте Павла в Беринговом море, отравились 6 членов экипажа рыболовного судна флотилии «Алеут», из которых двое умерли... В 1973 г. в Петропавловске-Камчатском во время красного прилива отравление в результате употребления в пищу мидий получили 12 человек, в основном дети, двое из которых умерли…».

Из этой же статьи карта –

Кто бы мог подумать!

Еще порция научности: статья Гольдина Е.Б. «Динофлагелляты: биоразнообразие и биоцидность» (Экосистемы, их оптимизация и охрана, 2014, выпуск 11):

«1. Токсичные и нетоксичные виды динофлагеллят характеризуются различной спецификой действия на растительноядные организмы: ингибирующие эффекты в большей степени выражены у микроводорослей, служащих в естественных условиях пищей фитофагам.

2. Биолого-экологическое значение массовых видов динофлагеллят не сводится только к проявлению токсичного эффекта: оно значительно сложнее и многограннее, и включает комплекс защитных мер, направленных против фитофагов.

3. Защитные реакции динофлагеллят очень близки к показателям биоцидной активности ряда микроводорослей, цианобактерий и макрофитов по отношению к растительноядным консументам, или наземных растений, продуцирующим аллелохимические вещества для зашиты от других растений, фитофагов или микробных патогенов.

4. Биоцидное действие динофлагеллят проявляется в ингибировании основных жизненных функций растительноядных организмов (питание, рост, развитие, размножение и т.д.)».

Оказывается, что в геологической летописи зверства динофлагеллят тоже оставили следы. Так, есть попытки интерпретировать массовые захоронения ископаемых животных как жертв именно динофлагеллят. Например, на северо-западе Мадагаскара обнаружено локальное скопление остатков динозавров, крокодилов, птиц (удалось идентифицировать аж 1200 разных видов), умерщвлённых здесь около 70 млн лет назад. Исследование показало, что все они погибли относительно быстро. Палеонтолог Р. Роджерс предположил, что причиной массовой гибели околоводных и водных, растительноядных и хищных, бегающих и летающих животных были динофлагелляты, которые отравили всех сакситоксином.

Схожий массовый «падеж» китов, кашалотов, тюленей, косаток и рыб, сконцентрированный в локальном месте, наблюдался на побережье Тихого океана (ныне пустыня Атакама) в неогене.

Вот статья (научная статья, а не какой-нибудь «гриньпись»)

Такие вот дела…