前所未有的踏上旅程,一组科学家他们的眼睛转向美国看似平静的水域的河流。始于2019年的夏天,配备先进宏基因组测序工具,他们陷入了微观宇宙在水面之下,发现意外复杂和多样的生态系统。他们的主要焦点?蓝藻(通常是无形的,但强大的生物以破坏生态系统和产生毒素的能力。
源图1:科学报告——宏基因组的映射蓝藻和潜在cyanotoxin生产在美国大型河流分类单元
与科学的祖先不同,这支球队敢少走过的路径。而不是专注于停滞的水体,如湖泊和池塘,他们选择调查的河流。不是随便一个河流,但12个美国主要河流,而不是在海藻的高度,但在更宁静non-bloom条件。蓝藻这种新鲜的方法提供了一个新的角度问题,揭示这些微生物的有趣的方面。
我们的河流的看不见的居民
他们发现是惊人的。河流盛产微生物,表现出一个分类丰富,形成了鲜明的对比更同质的先前的研究结果。蓝藻往往构成水生社区的重要组成部分。这些微小的生物,一些已知产生有害的毒素,提出了一种无声的威胁,被忽视,直到他们达到布鲁姆条件和对生态系统造成了大破坏。
在这些蓝细菌中,他们发现了一个罪魁祸首。微胞藻属基因以微囊藻毒素的产生,被发现携带单个基因- mcyE参与国内外的生物合成cyanotoxin。这项研究代表了一种一步了解微生物是如何工作的,以及他们如何在未来可以控制或减少。
与过去的研究
他们的工作平行进行的一项研究美国地质调查局(USGS)发生在2010 - 2017年,但它冒险进入未知领域。他们继续通过研究蓝藻的微生物组成社区在一个从未见过的详细程度。他们发现一个强大的关系蓝藻社区和环境因素如pH值,温度和溶解氧。不同于静态水体,这些变量似乎有减弱的影响在河的动态环境中,激流的标记的一个关键区别(河)、静水的生态系统(湖)。
新的视角
源图2:科学报告——宏基因组的映射蓝藻和潜在cyanotoxin生产在美国大型河流分类单元
与之前的假设相反,研究人员发现,河流环境设置静音蓝藻环境变量的影响在社区,暗示这些微生物的独特的韧性。微胞藻属和Planktothrix,蓝藻两属能产生毒素,显示显著的变化在不同的河流和时间但不顾简单相关性与环境因素。
这项研究代表了一个警钟,我们一直忽略的河流充满了蓝藻,即使那些能产生有害的毒素。它强调了强化的重要性研究这些复杂和动态的微生物群落,维护我们宝贵的水体的终极目标。这些研究结果提醒人们:平静的表面下我们的河流隐藏着一个看不见的世界,充满了生命和潜在的挑战,我们才刚刚开始理解。