一种神秘的、可能致命的神经毒素,通过贝类使人类中毒,现已被证实与海洋水温升高有关。这些新发现有助于渔业预测其捕捞物中该物质的激增,从而保护人类消费者并减轻自身经济损失。但一个问题仍未得到解答:随着气候变化不断推高海洋温度,危险的神经毒素是否也会随之激增?
多 merek 是一种天然物质,但它并不那么美好。它是由一种叫做浮游植物的微小藻类产生的——但没有人确切知道原因。
“吃这些藻华的贝类似乎不受毒素影响,”俄勒冈州大学博士生Morgaine McKibben告诉PopSci。然而,尽管藻类的直接捕食者似乎对该物质免疫,但以它们为食的动物却可能遭受可怕的后果:多 merek 模仿一种叫做谷氨酸盐的神经递质,并且比真正的谷氨酸盐更能与大脑结合。它会有效地将神经递质挤出其位置,导致癫痫发作和记忆丧失等症状。一些研究表明,该毒素导致海狮患上类似阿尔茨海默病的疾病,并且已被归咎于导致从鲸鱼到海鸟的各种生物大量死亡。它也杀死过人类。
“为什么海洋中这些微小的单细胞生物会产生一种毒素,而这种毒素只在食物链的几个层级以上才起作用?这可能是一个意外。我们还没有一个确切的答案,”McKibben说。
然而,尽管食物网中这种阴险的把戏背后的进化目的仍然是一个谜,但McKibben和她的同事们已经开始回答另一个重要问题:我们如何预测多 merek 的增加,以防止该物质出现在人类的餐桌上?在周一发表于《美国国家科学院院刊》的一项研究中,McKibben展示了二十多年来的证据,表明温暖的海洋会触发多 merek 的产生。
“我们想拉远距离,观察一个特定海岸线25年,看看能否找到任何模式,”McKibben解释道。利用来自政府赞助的贝类安全检查和NOAA的渔业记录的数据,研究人员能够找到导致海洋变暖的天气周期(如厄尔尼诺现象)与贝类和其他海洋动物所吃的微小浮游动物体内多 merek 激增之间的联系。人们早已假设温暖的天气会促进所谓的藻华,即浮游植物突然以远高于正常的速度生长,但现在我们有了证据表明,这些天气现象直接导致了人类食物供应中出现危险的神经毒素。
“当我们在西海岸发生这些天气事件时,这些毒素更有可能出现,”McKibben说。这听起来很简单,但这是科学家第一次能够为渔业提供具体的风险指标。“这至少能让我们开始进行预测,”她说。“这是一个很好的工具。它将有助于保护人们的安全。”
安全并非唯一 concerns:预测多 merek 也能节省大量金钱。根据《美国渔业报告》,2015年,多 merek 使西海岸的邓杰内斯蟹渔业损失了1亿美元。
目前,科学家们尚不能确定全球变暖导致的海水温度升高是否会加剧这一问题。一些研究人员担心藻华未来会更加频繁,这可能意味着其中的浮游植物会更频繁地产生神经毒素。
马里兰大学的浮游植物专家Pat Glibert去年在接受《国家地理》杂志采访时表示:“毫无疑问,我们在更多地方看到了更多有害藻华,它们的持续时间更长,我们在不同地区看到了新的物种。”“这些趋势是真的。”
气候变化甚至可能使McKibben及其同事研究的自然季节性变暖模式更加常见或严重,但有关这种联系的定论尚无定论。
“简而言之,我们不知道,”McKibben说。“只有时间会证明一切。我们通过观察我们的地球经历气候变化,就像在进行一项有史以来最伟大的科学实验。我们还没有得到结果。但它们已经开始显现了。”
她说,为了揭示真相,我们需要继续投资于使这项新研究成为可能的那种长期监测。没有来自多个来源的25年的数据,McKibben和她的同事就无法追踪到他们所探测到的模式。
“如果我们继续收集数据,我们将继续回答问题,并提高预测能力,”她说。McKibben说,她对她的团队利用大数据揭示出微小生物的细微差别感到着迷。但这些微小的海洋植物还有更多东西要告诉我们。