O πραγματικός «ένοχος» κρύβεται στα βάθη της λίμνης και απειλεί το οικοσύστημά της

Για δεκαετίες, τα νερά της λίμνης Έρι κάθε καλοκαίρι μετατρέπονται σε ένα πράσινο καζάνι με τοξίνες από τις επιβλαβείς ανθίσεις φυκιών (HABs) ικανές να δηλητηριάσουν την άγρια ζωή, να διαταράξουν τα οικοσυστήματα και ακόμη και να απειλήσουν την ανθρώπινη υγεία, προκαλώντας πονοκέφαλο στους επιστήμονες.

Τώρα, μια πρωτοποριακή μελέτη έχει αποκαλύψει τον μικροσκοπικό αρχιτέκτονα αυτού του τοξικού μυστηρίου.

Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Environmental Science & Technology από την ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, εντοπίζει τελικά την πηγή της θανατηφόρας σαξιτοξίνης της λίμνης σε ένα κυανοβακτήριο γνωστό ως Dolichospermum.

Χρησιμοποιώντας προηγμένη αλληλουχία DNA, οι επιστήμονες συνδύασαν το γενετικό σχέδιο αυτού του άπιαστου μικροβίου και βρήκαν τα ακριβή γονίδια που είναι υπεύθυνα για την παραγωγή τοξινών.

Η ανακάλυψη ρίχνει νέο φως στο πώς οι μικροσκοπικές αλλαγές στη χημεία των λιμνών – από τα επίπεδα θρεπτικών ουσιών έως τις διαβαθμίσεις θερμοκρασίας – μπορούν να προκαλέσουν μαζικές οικολογικές αντιδράσεις.

Αυτά τα ευρήματα υπογραμμίζουν μια βαθιά σύνδεση μεταξύ της μικροβιακής εξέλιξης και της θέρμανσης των συστημάτων γλυκού νερού.

Όταν οι λίμνες ζεσταίνονται, τα μικρόβια αυξάνονται
Καθώς οι Μεγάλες Λίμνες της Βόρειας Αμερικής συνεχίζουν να θερμαίνονται υπό την επίδραση της κλιματικής αλλαγής, η ευαίσθητη ισορροπία των οικοσυστημάτων τους ξαναγράφεται. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες επιταχύνουν την ανάπτυξη των κυανοβακτηρίων, επιτρέποντας σε είδη όπως το Dolichospermum να κυριαρχούν και να ανταγωνίζονται άλλες μορφές ζωής.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα γονίδια που σχετίζονται με την παραγωγή σαξιτοξίνης εμφανίστηκαν πιο συχνά σε θερμότερα νερά, υποδηλώνοντας μια ισχυρή σχέση μεταξύ της αύξησης της θερμοκρασίας της λίμνης και του πολλαπλασιασμού των τοξινών.

Η μελέτη αποκάλυψε επίσης μια συναρπαστική απόχρωση: τα γονίδια που παράγουν τοξίνες ήταν πιο σπάνια σε περιοχές πλούσιες σε αμμώνιο, υπονοώντας ότι το Dolichospermum ευδοκιμεί σε ζώνες χαμηλών θρεπτικών συστατικών και υψηλής θερμοκρασίας – ένα μοτίβο που μπορεί σύντομα να γίνει το νέο φυσιολογικό καθώς η κλιματική αλλαγή αναδιαμορφώνει τα υδάτινα περιβάλλοντα.

Η μικροβιακή «υπερδύναμη» που αλλάζει το παιχνίδι
Πέρα από την τοξικότητά του, το Dolichospermum φέρει ένα μοναδικό βιολογικό πλεονέκτημα – ένα είδος μικροβιακής υπερδύναμης. Σε αντίθεση με τους περισσότερους οργανισμούς, μπορεί να εξάγει άζωτο απευθείας από την ατμόσφαιρα με τη μορφή αερίου διαζώτου, επιτρέποντάς του να ανθίσει ακόμα και όταν άλλες μορφές ζωής αγωνίζονται.

Αυτή η προσαρμοστικότητα θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί το Dolichospermum συνεχίζει να κυριαρχεί καθώς η λίμνη θερμαίνεται – μπορεί να επιβιώσει σε συνθήκες φτωχές σε θρεπτικά συστατικά που κανονικά θα καταστέλλουν το σχηματισμό άνθισης. Αυτή η ίδια ανθεκτικότητα, ωστόσο, καθιστά σχεδόν αδύνατη την εξάλειψη, θέτοντας μακροπρόθεσμες προκλήσεις για τη διαχείριση της ποιότητας του γλυκού νερού στην περιοχή των Μεγάλων Λιμνών.

newsbomb.gr