تکثیر بیش از حد جلبک ها: اسید دوموئیک مخرب (قسمت دوم)

در این مقاله به معرفی اجمالی و مجدد سم اسید دوموئیک و تکثیر بیش از حد و مضر جلبک مشهور به “اچ آ بی” و پیامدهای ناشی آنها و علائم حضورشان در چرخه موجودات زنده و زنجیره غذایی می پردازیم. سم اسید دوموئیک به خاطر مسموم کردن موجودات دریایی بویژه در ساحل غربی آمریکا شهرت بسیاری پیدا کرده است و شواهد و مدارک بسیاری نیز دال بر مسمومیت موجودات دریایی در این زمینه موجود است؛ که از عوامل اصلی آن تکثیر بیش از حد و مضر جلبک مشهور به “اچ آ بی” است که به اکوسیستم های دریایی در اطراف جهان بویژه به حیوانات دریایی با سم اسید دوموئیک آسیب می رسانند.

در بخش دوم این مقاله نیز از مطالب کارشناسانه دکتر ورا ترینر،و دکتر بیل کوچلان که هر دو در زمینه تکثیر مضر جلبک ها و “اچ آ بی” تحقیقات مهمی را انجام داده اند، استفاده می کنیم.

موجودات کوچک دریایی مشهور به “فیتوپلانکتون ها در چرخه کربن جهان نقش بسیار مهمی دارند

فیتوپلانکتون ها عامل % ۵۰ از فعالیت فتوسنتز در زمین هستند و بخش زیادی از اکسیژن را به جو وارد می کنند. البته برخی از نمونه های فیتوپلانکتون ها، “اچ آ بی” تولید می کنند، که در محیط های آبی ویرانی به بار می آورند. تقریباً ۳۰۰ گونه از میکرو جلبک ها، شکوفه های جلبکی تولید می کنند. و تقریباً یک چهارم از این گونه ها می توانند سم ایجاد کنند. در نتیجه انتقال این سم به زنجیره غذایی، اچ آ بی ها می توانند حیواناتی که در بالا یا نزدیک به بالای زنجیره غذایی هستند را ضعیف کنند یا بکشند. رشد جلبک شبیه شکوفایی گلها است، همان گل هایی که ممکن است در یک مزرعه ببینید. تعداد زیادی از این سلول ها در اقیانوس وجود دارند. معمولاً وقتی دانشمندان به واژه”رشد بیش از حد” اشاره می کنند، منظور آنها حدود یک میلیون از این سلول ها در هر لیتر است. این مقدار به آن حد هست که قابل مشاهده در آب باشد. این امر بسته به نوع آنها دارد، اما برخی از جلبک ها می تواند در هر ۱۲ ساعت زیست توده شان را ۲ برابر کنند. اما عموماً یک بار در روز مقدار استاندارد، برای اکثر گونه های فیتوپلانکتون است. در رسانه ها، اغلب رشد مضر جلبک را”موج سرخ” می نامند، زیرا ممکن است مقدار آنها آنقدر زیاد شود که آب محل سکونت آنها، به رنگ سرخ به نظر آید. اما رنگ این جلبک ها متفاوت است. دانشمندان ترجیح می دهند از واژه”تکثیر مضر جلبک” استفاده کنند تا “موج سرخ”. اینها شامل ارگانیسم هایی هستند که همیشه سرخ نیستند. آنها می توانند به رنگ همه برگها باشند، لذا ممکن است قهوه ای، سبز یا حتی مایل به زرد باشند.

اچ آ بی ها می توانند در آبهای شیرین و محیط های دریایی رشد کند

بدون اینکه درجه آب یا شوری آن برایشان مهم باشد و لذا در اکثر مناطق ساحلی در سراسر جهان هستند. جلبکی که اسید دوموئیک تولید می کند، پزویدو- نیتزچیا نام دارد که مختص یک منطقه نیست، بلکه در سراسر جهان یافت می شود. این سلول ها که اسید دوموئیک تولید می کنند، می توانند در آبهای سرد و گرم فعال باشند. آنها در آبهایی با نمک بسیار، بسیار زیاد تا آبهای کم نمک، دوام می آورند. آنها موجودات دریایی هستند اما می توانند به خوبی در آبهای کم نمک یا در مصب ها (محل پیوند آب شور و شیرین) زندگی کنند. اما همانطور که قبلاً اشاره شد آنها بیشتر در جریان های مرزی شرقی یافت می شوند. و جریان های مرزی شرقی همان جریان هایی هستند که از عمق به سطح می آیند. یکی از محل های عمده برای این نوع فعالیت ساحل غربی آمریکای شمالی در کنار کالیفرنیا، اوریگن و واشنگتن است. همچنین در آفریقای جنوبی هستند و جریان بنگوئلا از جمله جریان های مرزی شرقی است. آنها در اروپا، ژاپن و آسیا و در آمریکای جنوبی نیز یافت می شوند. اما خلیج مونتری، آمریکا، نزدیک ساحل واشنگتن، آمریکا، منطقه ای بسیار، بسیار سمی محسوب می شود.

تعداد پزویدو- نیتزچیا به طور متوسط هر روز ۲ برابر می شود

از آنجایی که دیاتوم ها، گروه خاصی از پلانکتون ها هستند، دیواره سلولی آلی ندارند. در عوض دیواره سلولی آنها از سیلیکا یا سیلیکون است. به همین خاطر برای ایجاد آن دیواره سلولی به انرژی زیادی نیاز نیست. لذا دیاتوم ها به طور کلی از نظر اکولوژیکی پر بازده تر هستند و همین آنها را نسبت به دیگر سلولها موفق تر می کند. اسید دوموئیک به طور زیستی انباشته می شود، یعنی وقتی این اسید از زنجیره غذایی بالا می رود، سم آن افزایش می یابد. آغاز چرخه با با یک ماهی که پلانکتون میخورد، مثل ماهی ساردین، آنچووی یا سخت پوستان آغاز می شود و در پایان چرخه، سم آن می تواند گونه های بزرگتر را به هلاکت رساند. اسید دوموئیک برای مهره داران، پستانداران و پرندگان دریایی و همینطور برای انسانها، بسیار سمی است.
ساختار آن به اسید های آمینه بسیار شباهت دارد.اسید های آمینه بخش های سازنده پروتئین هستند. پزویدو- نیتزچیا، سم تولید می کند؛ سپس این سم به درون بدن ماهی یا سخت پوستان می رود. وقتی ماهی بمیرد، به ته دریا می رود و در آنجا هنوز می تواند به اسید دوموئیکی زیانبار برای موجودات ساکن در ته دریا و خورنده های مثبت تبدیل شود، لذا وقتی به مطالعه زیست شناسی و بوم شناسی از فیتوپلانکتون های بسیار ریز موجودات دریایی و میکروسکوپی تا والهای بسیار بزرگ، رجوع شود، این ارتباطات نمایان می شوند؛ بین همه موجودات ارتباطات بسیار مستقیمی وجود دارد. و در مورد این دیاتوم ها، اگر سری ارتباطات بیش از ۳ مورد باشند، اثر بدی پیدا نمی کنید. معمولاً بین فیتوپلانکتون تا ماهی مصرف کننده پلانکتون یا سخت پوستانی که آنها را می خورند، -به خاطر فیلتر شدن یک مرحله- ۲ مرحله است. و لذا مرحله بعد، وقتی است که حیوانات یا پرندگان وارد چرخه می شوند. و این زنجیره بسیار کوتاه است.

در آوریل ۲۰۱۱، در نقاط مختلف در خط ساحلی جنوب کالیفرنیا، آمریکا، دلفین ها به گل نشستند

برخی از آنها قبل از مرگ دچار حمله شده بودند و برخی دیگر پیش از رسیدن به خشکی، جان شان را از دست داده بودند. گمان می رود که اسید دوموئیک علت یا یکی از دلایل مرگ این دلفین ها باشد. و اخیراً دلفین ها تحت تأثیر سم اسید دوموئیک بوده اند. و باید در گفتن این مطلب که اسید دوموئیک دلیل مرگ یا تنها دلیل مسمومیت است دقت کرد زیرا این امکان وجود دارد که تعدادی از سموم عصبی با هم عمل کرده باشند. اما به یقین اسید دوموئیک اندازه گیری شده در ادرار این حیوانات، بر سلامت آنها تأثیر داشته است. در مارس ۲۰۱۱، در همان منطقه،۶ شیر دریایی و ۱۷۵ تن ماهی ساردین در اسکله کینگ ساحل ریدوند و به یکباره مرده یافت شدند. در هر دو این موارد، گمان می رود که اسید دوموئیک در آسیب رساندن به حیوانات طبیعی، نقش مهمی داشته است. یکی از بدترین موارد مسمومیت در جنوب کالیفرنیا، دوره ای میان سال ۲۰۰۲ و ۲۰۰۳ بود که در آن بیش از هزار شیر دریایی و ۵۰ دلفین به خاطر این اسید جان شان را از دست دادند. رفتار غیر طبیعی ناشی از مسمومیت در حیوانات دریایی، سالهای زیادی مشاهده شده است. به عنوان مثال، برخی از شیرهای دریایی به لرزش سر، چشمان برآمده، بیرون ریختن مخاط از دهان، سرگشتگی و حملات مبتلا بودند.این نشانه ها اغلب به از دست دادن حافظه کوتاه مدت یا مرگ حیوان منجر می شود. هیپوکامپ مسئول حافظه در پستانداران است و اگر این بخش عمل نکند، توانایی حافظه حیوان دچار اختلال می شود.

در سال ۱۹۹۱، یکی از اولین موارد ابتلا به مسمومیت با اسید دوموئیک، در ساحلی در واشنگتن

در خلیج مونتری در آمریکا مرگ و میر پرندگان دریایی مشاهده شد. این پرندگان دریایی پروازی غیر عادی داشتند و به پنجره ها برخورد می کردند و تعداد زیادی از آنها با این مشکل مواجه بودند. دقیقاً معلوم نبود که برای آنها چه روی داده، اما از طریق تحقیقات علمی و مطالعات بیشتر، معلوم شد که این پرندگان پزویدو- نیتزچیا یا ماهی ای که این دیاتوم را مصرف کرده، خوردند و مسموم شدند. اخیراً شیرهای دریایی یا سمورهای دریایی تحت تأثیر مسمومیت با اسید دوموئیک بوده اند. شیرهای دریایی، سرگشته بودند و در نهایت در سواحل جان باختند؛ آنها روی ماشین های پلیس استراحت می کردند و کاملاً سرگشته بودند و نمی دانستند کجا هستند. یک نشانه معمول از این مسمومیت، بالا و پایین بردن سریع سر است. ممکن است انسانها نیز با مصرف حیوانات دریایی به این مسمومیت مبتلا شوند و نتیجه آن می تواند از مشکلات معده ای و روده ای تا مرگ متغیر باشد. دیده شده است که حتی انسانها تحت تأثیر “دی آ” یا اسید دوموئیک بوده اند، و لذا حافظه کوتاه مدت شان را از دست داده اند و حتی برخی از آنها حافظه طولانی مدت خود را نیز از دست دادند و این مشکل زا خواهد بود. و در سال ۱۹۸۷، ۴ نفر در جزیره پرنس ادوارد کانادا جان خود را از دست دادند. و افراد زیادی در آمریکا، در ساحل غربی اقیانوس آرام یا ساحل اقیانوس اطلس بیمار بوده اند. از جمله اینها می توان به یک پروفسور فیزیک اشاره کرد که به خاطر خوردن صدف های ماسل در جزیره پرنس ادوارد، در سال ۱۹۸۷ بیمار شد. او می تواند در کلاس های فیزیک آموزش دهد اما نمی تواند به یاد آورد که صبحانه خورده یا ماشین اش را کجا پارک کرده. لذا این امر می تواند در افراد پیامدهای جدی داشته باشد.