Karenia brevis

Karenia Brevis
科学分类
领域: 真核生物
进化枝: diaphoretickes
进化枝: sar
进化枝: 肺泡
门: myzozoa
超类: Dinoflagellata
班级: Dinophyceae
命令: 体育馆
家庭: kareniaceae
属: 卡雷尼亚
物种:
K. Brevis
二项式名称
Karenia Brevis
(戴维斯)G。Hansen et Moestrup

Karenia BrevisKarenia属的微型,单细胞的光合有机体。这是一种在墨西哥湾水域中通常发现的海洋鞭毛藻。负责“佛罗里达红潮”的有机体影响了佛罗里达州德克萨斯州墨西哥墨西哥湾沿岸以及墨西哥附近的海岸。众所周知, K。Brevis会在佛罗里达半岛和北至卡罗来纳州沿线旅行。

每个细胞都有两个鞭毛,使其可以以旋转运动的形式在水中移动。 K. Brevis没有武装,不含植物素。细胞直径在20至40μm之间。 K. Brevis自然会产生一套有效的神经毒素,共同称为Brevetoxins ,这些神经毒素在其他生物体中引起胃肠道和神经系统问题,并负责大量的海洋生物和海鸟。

历史

Karenia Brevis于2001年以Karen A. Steidinger博士的名字命名,以前被称为Gymnodinium BrevePtychodiscus Brevis 。随着技术进步的发展, K.Brevis的分类随着时间的流逝而发生了变化。它于1948年首次被命名为Gymnodinium Brevis ,但后来被改为Bynodinium Breve ,这与《国际植物命名法》的指南有关。 1979年,它被分类为Ptychodiscus属,并将其命名为Brevis ,为新的研究表明,由于其形态学,生物化学和超微结构,它在该属下面更合适。然后,在1989年,科学家认为该生物应被称为其原始名称( G. Breve )。然后将其重新分类并转移到2000年在哥本哈根大学建立的新的Karenia属。

Karenia Brevis于1947年首次在佛罗里达州发现,但在墨西哥湾的轶事报导可以追溯到1530年代。自从15和16世纪的西班牙探险家(如Cabeza de Vaca)所记录的, K。Brevis的爆发就会发生。这些探险家指出,大型鱼类杀死的杀戮类似于由于K. Brevis而在当今看到的死亡。 CC Davis确认这些死亡是由于1948年K. Brevis造成的。

生态和分布

Karenia Brevis的最佳温度范围为22–28°C(72–82°F),最佳盐度范围为25-45个实用盐度单元(PSU),已适应“低级式环境”,并且可以利用两者有机和无机氮和磷化合物生存。在正常环境中, K。Brevis将朝着更大的光线和重力方向移动,这将倾向于将有机体保持在其悬浮在内部的任何水体的表面上。 K. Brevis的游泳速度约为每小时一米,并且可以在墨西哥湾的水域中以每升≤1,000牢房的浓度在墨西哥湾的水域中找到生物。

科学家无法确定K. Brevis的确定地理范围,特别是因为很难与其他十种Karenia分离,但是K. Brevis是墨西哥湾最常见的物种。

karenia brevis红潮的病因,当生物繁殖到高于正常浓度时,它发生。在这些事件中,水可以采用红色或粉红色的颜色,使K. Brevis人口中的这些爆炸以佛罗里达红潮的名称。这些由K. brevis引起的藻华会产生Brevetoxin,这可能会通过大量海洋动物和鸟类的死亡带来重大的生态影响,包括海洋哺乳动物。已知大规模的鱼类杀死是由于K. Brevis引起的这些佛罗里达红潮而发生的。通过食物链的鱼类受到影响,直到鲨鱼等大型掠食性物种以及人类消费典型的物种。

一位研究人员说:“没有一个假设可以解释佛罗里达州西海岸的K. Brevis的花朵”。但是,像大多数藻类一样,它们的发生和生存取决于其环境中的各种因素,包括水中存在的水温,盐度,光和营养/化合物。然而,人们怀疑在周围沿海地区的大量使用肥料以及河流携带的更遥远农场的肥料径流可能会影响藻类的生长。

在有利的条件下,产生毒素的鞭毛素(例如K. brevis)蓬勃发展并成长为高浓度,这一事件被称为“有害的藻华”或“ hab”。尽管这些HAB有许多不同的类型,并且效果可能会有所不同,但K。Brevis是佛罗里达红潮的病因。由于K. Brevis产生的毒素,这些红色潮汐可能对海洋生物有害,甚至可能影响沿海岸的人口。

对人类健康和活动的影响

在正常人口水平的K. brevis的地区,该生物体并不对人类健康造成伤害。当生物体关注人类健康和活动时,只有在不受限制的人口增长时,导致有害的藻华。从这些藻类布鲁姆地区收获和消耗的贝类也不能说同样的话。 K. Brevis释放的Brevetoxins可以在佛罗里达红潮时的贝类肉中找到,可能导致人类中称为神经毒性贝类中毒(NSP)的疾病。尽管NSP没有记录人类死亡,但中毒确实会导致恶心,呕吐和各种神经系统症状。除NSP外,人们认为对佛罗里达红潮期间人类健康的影响仅限于呼吸道和眼睛刺激,对水上的易感人或靠近受红潮影响的地区的海岸,以及直接暴露于佛罗里达的皮肤的刺激红潮水。患有哮喘,肺气肿或COPD等呼吸疾病的人可能更容易受到K. brevis引起的呼吸刺激的伤害,并且可能建议在佛罗里达红潮时期远离沿海地区。

佛罗里达州红潮流的K. brevis人口的不受控制的大规模爆炸也对受影响的沿海地区产生了重大财务影响。许多受K. Brevis Red Tides影响的社区中收入产生的主要来源是旅游业。在红潮时期,这种重要的收入来源通常会因受影响的佛罗里达州沿海社区而丢失,通常是按数千万美元的规模而言。

众所周知,这种特殊的原生物对人,大鱼和其他海洋哺乳动物有害。已经发现,巩膜珊瑚的生存率受Brevetoxin的负面影响。当K. brevis浓度高时,巩膜珊瑚的呼吸发生率降低。

Karenia Brevis对环境的影响

佛罗里达海牛

Brevetoxins是K. Brevis释放的一组神经毒性化合物。在高浓度下,这些布雷毒素可能对鱼类,海洋哺乳动物和鸟类致命。 Brevetoxis也对珊瑚构成威胁。

大近岸鱼死亡是由红潮花造成的。海鸟还可以通过食用鱼类感染Brevetoxins。因此,红潮花朵可以产生影响整个生态系统的重大效果。此外,感染的鱼类和贝类对捕鱼业和经济构成威胁。

还发现K. Brevis红潮是多种海龟死亡率的重要因素。特别是肯普的岭,木龟,绿海龟和鹰派,尤其是沿西佛罗里达海岸。由于红潮是滞留海龟的主要原因,因此它导致了这种濒危物种的脆弱性。

K. Brevis开花给海牛等海洋动物带来其他致命的健康风险。墨西哥湾的红潮盛开的延长与海牛人口死亡的实质性相关 Brevetoxins可以降低海牛的免疫系统,从而使其更有其他疾病的风险。另外,Brevetoxin与海牛的氧化应激相关。

总体布雷毒素对野生动植物具有严重的影响,并且尚未完全了解对整个海洋生态系统的众多和复杂的影响。

检测和监测

检测K. brevis的传统方法基于显微镜或色素分析。这些是耗时的,通常需要熟练的显微镜才能识别。基于耕种的识别非常困难,可能需要几个月的时间。

传统的检测和监测从现场测量的K. Brevis Blooms的方法是劳动密集型,并且在实现实时检测或监测方面受到了实际限制。 “ Brevebuster”是一种可部署的仪器,可以在自动化的水下车辆或可以光学地检测佛罗里达红色潮汐的固定平台上部署。因此,已经开发了一种基于实时PCR的分子PCR方法,用于在海洋环境中敏感,准确检测K. brevis细胞。已经开发了基于核酸序列的实时核酸序列扩增(NASBA)测定法,以检测K. BrevisRBCL mRNA。 NASBA是敏感,快速有效的,可以用作在海洋环境中检测和量化Brevis的另一种或替代方法。

K. brevis检测的另一种技术是多波长光谱,该光谱使用了基于模型的UV-VIS光谱检查。还开发了使用卫星光谱法检测方法。来自中分辨率成像光谱仪(MERIS)和中等分辨率成像光谱仪(MODIS)海洋颜色传感器的卫星图像,通过使用其叶绿素荧光和低反向散射特性来识别K。Brevis 。除了检测K. brevis细胞的方法外,还开发了酶联免疫吸附测定法(ELISA)和液相色谱质谱法(LCM),用于检测贝壳中的Brevetoxin,比标准小鼠生物测定更敏感,并且比标准小鼠更敏感2008年,州际贝类卫生会议正在考虑监管使用。