Реферат: Токсини водоростей та морських безхребетних

Мікроцистіс сірувато-зелений (Microcystis aeruginosa)

Що стосується дії на безхребетних, то мікроцистіс дуже токсичний для дафній, циклопів і коловерток. Цей токсин також спричиняє тромбоцитопенію, тромбоз легень, збільшення печінки. Розрізняють шлунково-кишкову, шкірно-алергічну, м’язову та змішану форми отруєнь токсинами синьозелених водоростей.

Масову загибель риби і інтоксикацію людей на берегах Флориди і в Мексиканській затоці викликає бреветоксин Ptychodiscus(Gymnodinium) breve.

Ptychodiscus(Gymnodinium)breve

Він продукує цілу групу ліпофільних бреветоксинів, з яких найбільш активним є бреветоксин А.

Бреветоксин А

Основний вклад у дослідженні цих токсинів внесли групи К.Наканісі і Дж.Кларді (США), а структура бреветоксину А встановлена у 1986р. групами Ю.Шшиміцу(Канада) і Дж.Кларді (США). Бреветоксини ― незвичайні поліефірні сполуки, що складаються з 10-11 насичених оксигеновмісних циклів різної величини. Їхня токсичність зумовлена блокуванням нервово-мязової передачі.

При зараженні синьо-зеленими водоростями води водогінної мережі виникають масові отруєння типу токсичного гастроентериту, подібного до дизентерійного чи холерного. Захворювання після вживання зараженої синьозеленими водоростями риби (щука, судак, минь, окунь) починається раптово болем у м’язах верхніх та нижніх кінцівок, попереку, грудної клітини, ціанозом, сухістю в роті, блювотою, появою сечі темного кольору (міоглобін). При цьому можливий розвиток асфіксії через параліч дихальної мускулатури. Хвороба з таким синдромом отримала назву юксовсько-сартландської. Варто зазначити, що одним з показників забруднення води альготоксинами є її сильний рибний запах. В системі профілактичних заходів по попердженню масових отруєнь альготоксинами одне з основних місць посідає гідробіологічний контроль якості води. Для профілактики отруєнь альготоксинами потрібно проводити тривале кип’ятіння води, фільтрацію її через активоване вугілля, озонування води на водоочисних спорудах. Варто нагадати, що розповсюдженість, потенціальна можливість утворюватися у різних середовищах довкілля в природних умовах у великих кількостях, висока токсичність, здатність забруднювати ряд об’єктів довкілля у значних концентраціях та невідворотність контакту людини з цими токсикантами з наступним проникненням в організм різними шляхами (пероральний, аерогенний, черезшкірний) обумовлюють високий ризик масових гострих та хронічних отруєнь.

Хто не пам'ятає з дитинства сакраментальну фразу: «Чистота - запорука здоров'я»? Однак, як виявляється, в цієї медалі є й зворотний бік. Уже не перший рік екологи б'ють на сполох із приводу того, що зростання попиту на синтетичні мийні засоби, які посилено рекламуються по телебаченню, загрожує черговою екологічною кризою. Річ у тім, що в переважній більшості пральних порошків на нашому ринку основним компонентом є фосфатні сполуки, які потім разом зі стічною водою потрапляють у відкриті водойми. Навіть найсучасніші фільтри для очищення води неспроможні затримати їх. Осідаючи на дно, вони стають добривом для синьо-зелених водоростей, що починають активно розмножуватися, і вода «зацвітає». Всього один грам триполіфосфату натрію стимулює утворення 5-10 кілограмів водоростей. А за даними журналу «Бізнес», у 2002 році в Україні було продано 180-220 тисяч тонн пральних порошків. За мінімальними підрахунками, у воду потрапило 27 тисяч тонн триполіфосфату натрію. Не треба бути великим математиком, щоб оцінити масштаби можливої катастрофи. Зрештою, наслідки нашої боротьби за чистоту можна спостерігати неозброєним оком з весни до осені на будь-якій водоймі. Синьо-зелені водорості маленькі й безпечні лише на перший погляд. Їх активне розмноження призводить до погіршення смакових якостей води і виникнення неприємного запаху. Перевищення критичної маси водоростей активізує процес саморозкладу, що призводить до забирання з води кисню і виділення натомість метану, сірководню, аміаку, інших токсичних речовин. У результаті гинуть не лише риби. Відомі випадки масового отруєння домашніх тварин, що пили воду з водойм із синьо-зеленими водоростями. Особливу небезпеку може становити момент початкового етапу розкладу біомаси синьо-зелених, коли клітини мікроорганізмів не втратили в своїй більшості здатності до продукування альготоксинів, а азотомісткі компоненти відмерлих клітин починають розкладатися, виділяючи токсичні продукти розпаду. В останні роки було доведено, що, крім різних видів отруєнь, викликаних водоростями, токсини ціанобактерій активізують розвиток ракових клітин. Щороку смертність серед тих, хто споживає забруднену водоростями воду, в п'ять разів вища, ніж серед тих, хто п'є чисту воду. Досліди в Австралії показали: забруднення питної води синьо-зеленими водоростями призводить до невиношування вагітності, низької ваги новонароджених, уроджених каліцтв, пухлин шлунково-кишкового тракту, підвищення захворюваності та зниження тривалості життя. У спеку водойми можуть нагріватися настільки, що стають небезпечними для людей . Екологи знайшли у таких водах багато шкідливих бактерій і речовин, що дивуєшся наскільки живучі люди, які купаються. Все це відбувається через швидке розповсюдження водоростей та загибель молюсків у надто теплій воді. Юрій Плігін із Інституту гідробіології каже, що через високу температуру, яка часом сягає 29 градусів за Цельсієм, у водоймах гинуть молюски, які відповідають за природнє очищення води. "Ми беремо проби води, аналізуємо її і знаходимо тільки мертві мушлі молюсків. А вони профільтровують і освітляють воду. Зараз цей процес, на жаль, не відбувається. "Окрім відсутності природніх фільтрів води в озерах і особливо у водосховищах поширюються "підступні" синьо-зелені водорості. З одного боку вони продукують кисень і створюють кормову базу для риб. З іншого —виділяють у воду небезпечні органічні речовини (поліпептиди), які викликають алергічну реакцію. Це може бути висипання на шкірі, почервоніння, висока температура і навіть розлад шлунково-кишкового тракту, якщо під час купання людина ковтне трохи води із цими водоростями. Токсини, кажуть науковці, виділяються в товщу води. Тому у чутливих до алергічних реакцій людей такі симптоми можуть виникнути просто від купання у водоймі. Учені радять також остерігатися неглибоких озер та ставків із непроточною водою. Вони швидко нагріваються, і в таких водоймах, імовірно, більше розмножується бактерій. Це можуть бути стафілококи і стрептококи. Найменша подряпина і людина може інфікуватися.

У газеті «Дзеркало Тижня» за 2005 рік була опублікована стаття, в якій говорилося: «У Київському зоопарку справжня екологічна катастрофа – його атакували синьо-зелені водорості. В народі цей процес називають «цвітінням води». Вони заполонили водойми на території зоопарку, а це є досить загрозливим, адже синьо-зелені водорості не лише мають неприємний запах та колір, а ще й токсичні для більшості видів риб та водоплаваючих птахів. Токсини, що виділяються під час своєї життєдіяльності синьо-зелені водорості потрапляють до організму риб через зябра та шкіру, а також з їжею та викликають патолого-анатомічні зміни: крапково-плямисті крововиливи у шкіру, розлади нервової системи. Якщо не почати боротися з водоростями вчасно, весь зоопланктон та риби у водоймі можуть загинути. Натомість розмножаться бактерії, вивести які буде надзвичайно важко. На щастя, зусиллями співробітників Київського зоологічного парку спільно з Державним комітететом рибного господарства України катастрофу у водоймах зоопарку було попереджено за допомогою звичайного негашеного вапна. Воно виявилося дуже ефективним у таких випадках. Процес очищення водойм відбувається таким чином: спочатку акваторію та її береги чистять від надлишку рослинності та органічних відходів, потім доливають свіжої води, а насамкінець додають розведене негашене вапно, що нейтралізує кислу реакцію ґрунту та води.»

Значна частина біомаси мешканців моря припадає на частку безхребетних. Серед них чимало отруйних видів, які належать різним таксонам: губки, кишковопорожнинні, черви, молюски, голкошкірі.

Тип Кишковопоррожнинні (Coelenterata), чи Жалкі (Cnidaria)

Характерною особливістю кишковопорожнинних є наявність жалких клітин (кнідобластів, чи нематоцитів), що виробляють ядовитий секрет і служать для захисту від ворогів.Всі кишковопорожнинні — хижаки. Їжею їм служать різноманітні організми, починаючи від дрібних планктонних рачків і закінчуючи рибами.

Найотруйніша з медуз і, ймовірно, найсмертоносніша із всіх відомих мешканців морів і океанів, є "морська оса", названа за свою токсичність "жахом австралійських пляжів".

Медуза "морська оса"

Ця медуза розміром з салатницю може мати до 60 щупалець по 4 метри кожний. Кожне щупальце має 5000 отруйних осередків та достатню кількість токсину, щоб убити 60 чоловік.

Отруйні медузи зустрічаються в теплих водах тропіків і субтропіків. Причиною збільшення їх чисельності вчені вважають глобальне потепління світового океану і діяльність підприємств, які економлять на очисних спорудах, скидаючи в океан «їжу» для медуз.

Медуза корнерот ризостома — Rhizostoma pulmo, належить до Класу Сцифоїдні медузи — Scyphozoa, зустрічається в Чорному і Азовському морях. Вона викликає опіки. В нематоцистах ризосоми міститься токсичний пептид — ризостомін, який спричинює у тварин дихальний параліч і смерть.

Медуза-корнерот Rhizostoma pulmo

До числа найбільш великих сцифомедуз відноситься Ціанея — Cyanea capillata. Цей вид можна зустріти в Баренцевому і Білому морях. Контакт зі щупальцями ціанеї вже через делька секунд призводить до виникнення пекучого болю, до якого через 10—20 хвилин добавляються симптоми ураження шкіри — еритема, інколи набряк, що може тривати від 40 хвилин до 48 годин.

Медуза ціанея Cyanea capillata

У тварин, що загинули при введенні смертельної дози екстракту нематоцист, на розтині відмічені застійні явища у внутрішніх органах і серці. Токсична фракція, виділена з нематоцист, представляє собою суміш білків з Мr~70 000. Введення токсинів мишам викликає затруднення при диханні, судоми і смерть, яка при введенні дози 0,7 мг/кг наступає через 30 хвилин, а при дозі 0,3 мг/кг — через 24 год. Яд вражає провідну систему сердечного мязу.

До класу Коралові поліпи — Anthozoa належить звичайна актинія — Actinia equina Linne. Жалкі клітини актиній пошкоджують шкіру людини, викликають сверблячку і опіки в місці контакту. У важких випадках може розвинутися лихоманка, головна біль, слабість.