Złote algi – opis, występowanie i zdjęcia. Glony złote algi ciekawostki
Równowagę w przyrodzie zakłócić mogą nawet te najmniejsze organizmy. Złote algi już od prawie stulecia są poważnym zagrożeniem dla populacji ryb na całym świecie. Niestety, ich negatywne znaczenie rośnie wraz z rozwojem eutrofizacji, czyli nadmiernego wzbogacania zbiorników wodnych w azot i fosfor. Pośrednio więc i tym razem można winić człowieka, który nieustannie zasila pola mineralnymi nawozami. Jak dużym problemem ekologicznym są dziś złote algi?
Pierwsza wzmianka o dewastacyjnym wpływie kwitnących złotych alg pochodzi z 1937 r. z duńskiej Jutlandii. Według ówczesnych raportów w tamtejszym jeziorze Ketting Nor znaleziono tysiące martwych sandaczy, okoni, leszczy, węgorzy i innych ryb. Podobny incydent zaobserwowano rok później w jeziorze Selso So, a w kolejnych dekadach masowe zagłady ryb zgłaszano w Izraelu, Palestynie, Szkocji, Niemczech, Hiszpanii, Bułgarii i Południowej Afryce. Zabójcą okazały się właśnie złote algi (Prymnesium parvum).
Złote algi – co to za organizmy?
Prymnesium parvum to rodzaj glonów zaliczanych do gromady haptofitów. Te prymitywne jednokomórkowe organizmy są niewidoczne gołym okiem, gdyż mierzą do 10 mikrometrów. Pod względem anatomicznym są wiciowcami, co oznacza, że poruszają się za pomocą wici, czyli specjalnych ogonów wyrastających z komórki. Poza tym wyposażone są również w tzw. haptonemę, czyli wyrostek służący odżywianiu.
Złote algi spotykane są niemal na całej kuli ziemskiej i adaptują się do różnego typu środowisk wodnych – o różnych temperaturach i stopniu zasolenia. W rezultacie obserwowane są zarówno w jeziorach i rzekach, jak i morzach. Jako element fitoplanktonu pochłaniają one energię słoneczną, aby w ramach fotosyntezy wyprodukować potrzebną ilość energii życiowej. W razie potrzeby stają się jednak heterotrofami i żerują wówczas na bakteriach.
Toksyczne oddziaływanie złotych alg
W sytuacji stresu, który może być wywołany nadmierną konkurencją o azot czy fosfor w danym środowisku wodnym, złote algi produkują toksynę zwaną prymnezyną. Jest to bardzo silna substancja o działaniu neurotoksycznym, cytotoksycznymi, hemolitycznym, a w szczególności również ichtiotoksycznym (szkodliwym dla ryb).
Złote algi nie zawsze są więc groźne. Dopiero poczucie zagrożenia i konieczność rywalizacji z innymi glonami zmusza je do ataku. Czasami rozwój toksyczności jest blisko związany z procesem kwitnienia, dlatego mówi się wręcz o szkodliwych zakwitach glonów (HAB). W rzeczywistości wiele studiów dowodzi, że oba zdarzenia – kwitnienie i produkcja toksyn mogą zachodzić niezależnie.
Oprócz niedostatku składników żywieniowych produkcji toksyn sprzyja temperatura poniżej 30°C oraz odczyn powyżej 7 pH. W rezultacie w południowych Stanach Zjednoczonych katastrofy z udziałem złotych alg mają miejsce przede wszystkim w miesiącach zimowych i wczesną wiosną. W naszej części świata toksyczne ataki zdarzają się jednak w ciągu całego roku.
Złote algi zabijają ryby!
Jak wyżej wspomniano, nie każdy zakwit złotych alg musi oznaczać produkcję toksyny. Ponieważ jednak proces kwitnienia łatwo jest zaobserwować, naukowcy wykorzystują jego symptomy do prób przepowiadania ewentualnych klęsk ekologicznych. Podejrzane objawy obejmują zmianę zabarwienia wody na żółtą, żółto-miedzianą lub wręcz brązową, przypominającą herbatę. Poza tym przy brzegu pojawia się charakterystyczne piana. Niestety, wymieranie ryb obserwowane jest i bez tych widocznych oznak, więc nie są one w pełni miarodajne.
Jak prymnezyna oddziałuje na ryby? Toksyna najpierw atakuje zewnętrzne komórki, a następnie przenika do systemu i zaczyna niszczyć organy wewnętrzne. Ma to wyraźny wpływ na zachowanie ryb. Zaczynają pływać powoli pod samą powierzchnią wody, gromadzą się na płyciźnie, a czasem wręcz przestają się bać ludzi. Zdarza się, że wiedzione instynktem samozachowawczym wyskakują z wody, aby uniknąć toksyny. Jeśli do danego zbiornika wpływa świeża woda, ryby będą gromadzić się wokół tego dopływu.
Bliższe badanie otrutej ryby wykazuje zaczerwienienie i krwawienie wewnątrz skrzeli, a dodatkowo również wokół otworu gębowego, u podnóża płetw i na brzuchu. Całe ciało może wręcz być pokryte nienaturalnym śluzem.
Najbardziej wrażliwe na prymnezynę są młode osobniki. Całkowity efekt ataku złotu glonów zależy jednak od jego intensywności, długości trwania oraz wielkości zbiornika. W małych stawach czy jeziorach zdarza się, że cała populacja zostanie wybita. Częściej ryby próbują jednak oddalić się od stref kwitnienia złotych alg, a jeśli nie trwa ono dłużej niż miesiąc, wracają do zdrowia wraz z polepszeniem się jakości wody.
Niesławna katastrofa na Odrze w 2022 r. najprawdopodobniej spowodowana była właśnie toksyną produkowaną przez Prymnesium parvum – w wodzie z rzeki wykryto bowiem złote glony. Zdaniem ekspertów cytowanych przez portal gazeta.pl sytuacja była jednak bezpośrednim wynikiem błędów w zakresie użytkowania i ochrony wód.
Wpływ złotych alg na inne gatunki
Mimo dość niepokojącego przebiegu intoksykacji prymenzyną u ryb, inne organizmy nie wydają się być podatne na atak złotych glonów. Z obserwacji wynika, że ani bydło pijące wodę z „toksycznych” zbiorników ani drapieżcy czy ptaki jedzące martwe ryby nie wykazują oznak zatrucia. Wydaje się, że kluczem do odporności jest warstwa ochronna na komórkach skóry oraz kwaśna treść żołądkowa, która rozkłada aminokwasy tworzące prymnezynę. Jak dotąd nie stwierdzono też, aby toksyna szkodziła ludziom. Nie oznacza to jednak, że jest bezpieczna – lekarze stanowczo odradzają konsumpcję śniętych ryb!
Jak można zwalczać złote algi?
Obecnie naukowcy dysponują wysoce efektywnymi metodami wykrywania obecności P. parvum w zbiornikach wodnych. Monitoring jest bardzo ważnym elementem prewencji dalszych katastrof ekologicznych. W przypadku stwierdzonego przemnożenia złotych alg z różnymi skutkami stosuje się takie metody kontroli jak:
- miejscowe dodawanie substancji odżywczych do wody, tak aby zredukować stres złotych alg związany z koniecznością rywalizacji o azot i fosfor;
- obniżanie poziomu pH wody;
- pulsacyjne wypłukiwanie hydrauliczne zbiorników;
- aplikacja herbicydów i związków glonobójczych opartych na miedzi;
- użycie zawieszonych cząstek trwałych w postaci bagna.
Niestety, zastosowanie herbicydów i związków azotu, choć lokalnie ogranicza ryzyko produkcji prymnezyny, może mieć negatywny wpływ na inne gatunki roślin, glonów i ryb.
W bardziej przyszłościowym ujęciu podkreśla się, że to masowa redukcja zasilania gleb związkami azotowymi i fosforowymi (przede wszystkim nawozy) oraz bardziej odpowiedzialne manipulacje hydrologiczne są najlepszym lekarstwem na toksyczną działalność złotych alg.
- “Toxic Golden Algae (Prymnesium parvum)” New . Mexico State University, https://pubs.nmsu.edu/_circulars/CR647/, 6/06/2023;
- “Prymnesium parvum (golden algae)” Dan Roelke, https://www.cabidigitallibrary.org/doi/10.1079/cabicompendium.121720, 6/06/2023;
- “How to Control Golden Algae” AquaPlant, https://aquaplant.tamu.edu/management-options/golden-alga/, 6/06/2023;
- “Establishment of methods for rapid detection of Prymnesium parvum by recombinase polymerase amplification combined with a lateral flow dipstick” Ningjian Luo i in., https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2022.1032847/full, 6/06/2023;
- “Effects of Harmful Algal Blooms on Fish: Insights from Prymnesium parvum” Morten Bo Søndergaard Svendsen i in., https://www.mdpi.com/2410-3888/3/1/11, 6/06/2023;
- “Prymnezyna to nie winny, tylko narzędzie. Kto zabił Odrę? Czyli jak uniknąć podobnej katastrofy w przyszłości” Rafał Rykowski, https://next.gazeta.pl/next/7,172392,28960477,prymnezyna-to-nie-winny-tylko-narzedzie-kto-zabil-odre-czyli.html, 6/06/2023;
