由南佛羅里達大學研究人員領導的一項新研究揭示了赤潮水華的環境驅動因素。該研究首次確定了與可導致赤潮的單細胞生物短凱倫藻( Karenia brevis) 相關的病毒。通過檢測,研究人員從佛羅里達州西南部赤潮收集的水樣中發現了幾種病毒——包括一種新的病毒——存在于短凱倫藻赤潮中。研究結果發表在美國微生物學會的期刊 mSphere 上。
識別與赤潮相關的病毒可以幫助研究人員預測赤潮水華的發生、發展,并更好地了解可能導致水華終止的環境因素。這項研究標志著探索病毒作為赤潮生物防治劑的第一步。
“我們知道病毒在有害赤潮的動力學過程中起著重要作用,但我們不知道哪些病毒可能與短凱倫藻赤潮有關”,該研究的主要作者、南佛羅里達大學海洋科學學院(College of Marine Science,CMS)的博士后研究員 JEAN LIM說,“現在我們已經在赤潮水華中發現了幾種病毒,我們可以致力于確定到底哪些病毒可能會對赤潮暴發產生影響” 。
為了進行這項研究,LIM和她的團隊與佛羅里達州魚類和野生動物保護委員會(Florida Fish and Wildlife Conservation Commission's,FWC)魚類和野生動物研究所(Fish and Wildlife Research Institute,FWRI)有害藻華監測和研究計劃的研究人員合作,他們在赤潮暴發時收集樣本。
在實驗室中,LIM使用了一種稱為病毒宏基因組學的方法來鑒定赤潮水樣中存在的病毒。病毒宏基因組學是 20 多年前由 CMS大學教授、這項最新研究的資深作者MYA BREITBART開創的。眾所周知,赤潮會導致嚴重后果,然而目前尚無關于可感染短凱倫藻病毒的報道,BREITBART說,病毒宏基因組學是探索與這些有害藻華相關的病毒的絕佳工具。
赤潮的形成是一個復雜的過程。他們是自然發生的事件,部分由環境因素驅動,例如海洋環流、營養物質濃度和氣候變化。短凱倫藻釋放的神經毒素會殺死海洋生物,導致海灘游客出現呼吸系統問題,并影響以旅游業和漁業為基礎的沿海經濟。
目前的監測工作依賴于葉綠素濃度的衛星圖像和現場樣本,例如 FWC-FWRI拍攝的樣本。由CMS的研究人員構建的海洋環流模型可以幫助預測赤潮水華的運動趨勢。深入研究影響赤潮的病毒有助于明確水華開始或終止的信號,從而改善赤潮長期監測和預警。LIM表示,病毒數量和水華動態之間可能存在相關性。如水樣中病毒數量的增加可能表明赤潮水華即將開始或即將結束,研究人員可以使用有關病毒豐度的信息來幫助預測水華周期。
由于病毒以特定生物為目標,他們甚至可能提供一種環保的方式來治理水華。LIM表示,可能存在只感染短凱倫藻的特定病毒。如果能夠識別并分離出這些病毒,可將其用做生物防治劑,不會對海洋生態系統產生更廣泛的負面影響。未來,LIM和她的同事將研究他們最新發現的病毒是否會對短凱倫藻或與短凱倫藻赤潮水華同時發生的其他物種有影響。(信息來源:漁業信息與戰略2025年第2期)