超过25年前,阿肯色的生物学家开始报告数十个秃鹰瘫痪,痉挛或死亡。他们的脑子痘痘,在老鹰中从未见过的病变。这种疾病很快就在美国东南部的其他鸟类中发现。最终,研究人员将死亡与在全国各地蔓延的侵入性水生杂草上生长的新种睾丸联系在一起。问题仍然存在,随着少数鸟定期检测到的疾病,但罪魁祸首的化学武器仍然是未知的。
今天在科学中,一支球队识别由蓝藻产生的新型神经毒素,表明它不仅危害鸟类,而且危害了鱼类和无脊椎动物。 “这项研究是一个非常令人印象深刻的科学侦探工作,”川川学院的微生物学家苏珊娜伍德说。有毒分子的不寻常特征是溴的存在,这在湖泊中稀缺,很少在蓝藻中发现。一种可能的解释:蓝细菌从湖泊经理用于控制杂草的含溴化物的除草剂产生毒素。
该发现突出了沉积物和植物在植物中生长的毒性肌的威胁,木材表示,常规水质监测可能会错过它们。该发现还配备了研究人员来调查湖泊,野生动物和其他新毒素的蓝色细菌。 “这将是非常有用的,”韦达斯·韦斯里克(Wayne State University)研究蓝藻毒素的化学家朱迪韦斯特里克说,并没有参与新的研究。 “我开始跳起来,因为我这么兴奋了。”
野生动物生物学家与美国地质调查和地方机构首先检测到Eagles'脑病,现在称为Arkansas的Dargay Lake,在1994年底被称为Vacuolar Myelinopathy。他们很快就知道湖泊的傻瓜和猫头鹰在类似的脑病变中死亡。研究人员排除了工业污染物和传染病,他们无法在水中找到任何藻类毒素。然后资金跑了出去,科学家转向其他项目。
但是,雅典大学的水生生态学家苏珊王尔德坚持不懈地努力。 “我刚刚有很多同事和研究生是自我推动的。”鸟类在湖泊和水库中垂死,在队伍中,她的队伍都参观了,他们发现了Hydrilla Verticillata,一种艰难而快速增长的侵入性植物。 2001年,Wilde注意到叶子下面的黑斑。回到实验室中,她将样品放在显微镜下,闪烁,使蓝细菌焕发红色。整叶点亮了。 “我在走廊里跑来跑去,”Wilde召回。 “这是一个尤里卡时刻。”蓝藻是一种新的物种,2014年王尔德命名为Aetokthonos Hydrillicola。她怀疑它正在产生神经毒素。
确认亨舍,王尔德和同事们在实验室中喂湿到野鸭。只有那些吃叶子的叶子患有蓝细菌的脑梗塞脑病变。接下来,一名由蒂莫尼德·哈勒 - 威滕伯格的天然产品化学家领导的集团,弄清楚了如何培养蓝藻,最初发现实验室生长的菌株没有引起鸡病变。 “巨大的失望,”他回忆道。但是当他们向培养基中加入溴化物盐时,蓝藻开始产生神经毒素。在进一步的测试中,王尔德和同事发现毒素也杀死了鱼,昆虫和蠕虫。 “这是一个真正有效的神经毒素,即使在水平相当低,”她说。 Wilde怀疑哺乳动物也脆弱;她的同事希望在老鼠上测试该化合物。
Niedermeyer的实验室发现神经毒素是脂溶性的,这对于蓝藻毒素而言是不寻常的,并且表明它可以在组织中积聚。当涂有新种蓝藻种植的湿润时,鱼和鸟类都会暴露,然后毒素可以通过食物网作为老鹰和猫头鹰消耗折磨的猎物。 “如果曾经验证的话,生物累积对整个生态系统和人类健康具有重要影响:如果赫尔辛基大学的微生物学家Kaarina Sivonen表示,如果人们消耗毒素污染的鱼或水禽。
睾丸似乎得到了溴化物,它需要从湿度中制备毒素,这可以将溴化物从其叶子中浓缩溴化物。淡水中溴稀有,但它们可能会从岩石中侵蚀,或者它们可能来自燃煤发电厂。其他来源可包括溴化阻燃剂,压裂液和道路盐。 Wilde怀疑一个地方来源可能是除草剂,用于杀死肼的除草剂。
王尔德积分近来的成功管理没有化学物质的杂草,通过储存湿润的鱼袜子。虽然草鲤鱼不适合钓鱼,但使用无菌鲤鱼将确保人口一旦完成工作就会消失。军队的工程师已经将鱼释放到佐治亚州和南卡罗来纳州边境的水库中,在那里他们取下了湿度。从那时起,没有发现生病的老鹰。
然而,从神经毒素中拯救鸟类将是一个长的战斗,因为肼和蓝藻都是异常的耐寒。研究人员说,侵入性植物可能会继续被船只传播,也许也迁移鸟类。 “我们应该期待蓝色议长,”Beorge Bullerjahn,Beorge Bullerjahn,保龄球绿州大学的微生物学家,“毒性成为一个更广泛的问题。”