Чем опасны водоросли для человека
Ядовитые водоросли: какими они бывают и чем опасны?
На данный момент ученым известно о существовании 30 тысяч видов водорослей. Они не являются полноценными растениями — скорее, это низшие растения. Если рассматривать их с научной точки зрения, они представляют собой одноклеточные или многоклеточные организмы, большинство из которых можно разглядеть только под микроскопом. Некоторые водоросли съедобны и представители многих народов изготавливают из них различные блюда. Но есть и ядовитые водоросли, которые вот уже пару лет подряд доставляют людям и животным множество проблем. В разных уголках нашей планеты были зафиксированы десятки случаев отравления водорослями, некоторые из которых оказались смертельными. Да что там говорить — недавно в Африке погибло более сотни слонов. Но почему ядовитых водорослей становится все больше и как на них не натолкнуться? Давайте разбираться.
Могли бы вы предполагать, что водоросли бывают опасными?
Какие бывают водоросли?
Ученые считают, что водоросли являются одними из самых первых представителей растительного мира. В ходе многочисленных исследований было доказано, что они появились примерно 2,5 миллиарда лет назад, задолго до появления первых динозавров. Они до сих пор живы и активно размножаются потому, что умеют приспосабливаться к любым условиям. Среди тысяч видов водорослей существуют те, кто может спокойно обитать в любой воде: пресной, соленой, грязной, чистой — без разницы. В зависимости от вида, водоросли крепятся к подводным поверхностям или свободно плавают в воде. Они могут быть окрашены в зеленый, красный, голубой, фиолетовый и другие цвета. Оттенок может меняться в зависимости от окружающих условий.
На фото — индийское метеоритное озеро Лонар. Недавно оно поменяло цвет с зеленого на красный всего за одну ночь. И все это по вине водорослей
Подробнее о том, как водоросли за одну ночь полностью изменили облик метеоритного озера, можно почитать тут.
Внешне водоросли могут выглядеть как пушистые клубочки, разложенные по водной глади ковры или как слизь. А структура у них бывает плоской, ветвящейся, нитчатой или состоящей из нескольких слоев. Большинство из водорослей можно разглядеть только при помощи микроскопа, но в природе есть виды, которые достигают длины в несколько метров. Самая большая водоросль, пожалуй, произрастает на побережье США со стороны Тихого океана. Длина растущего там макроцистиса грушевидного (Macrocystis pyrifera) достигает 200 метров. А самая маленькая водоросль была обнаружена в Японии — она состоит всего из четырех метров, поэтому ее ширина равна 10 микрометрам. Такими данными, по крайней мере, в 2013 году поделилось информационное агентство ТАСС.
Водоросли Macrocystis pyrifera
Съедобные водоросли
Большинство пригодных для употребления в пищу водорослей произрастает в морях, им нужна соленая вода. А вот водоросли, растущие в пресной воде, в большинстве своем ядовиты. Съедобные водоросли выращиваются во многих побережьях нашей планеты, особенно хорошо это дело развито в Японии. В ходе многочисленных исследований было доказано, что пищеварительная система японцев приспособлена к перевариванию водорослей больше, чем у представителей других народов. Также водоросли активно употребляются в пищу жителями Китая и Кореи. На западном полушарии крупнейшими производителями продуктов из водорослей считаются Норвегия, Франция и Англия. В ресторанах США часто подаются «хрустящие водоросли», но обычно это обыкновенная капуста.
Съедобный морской виноград
Польза водорослей обусловлена большим содержанием пищевых волокон и йода. Йод считается одним из важнейших микроэлементов внутри нашего организма. Он важен для работы щитовидной железы, которая отвечает за обмен веществ, работу и развитие головного мозга и других органов человеческого организма. Многие водоросли соленые на вкус, но хлорида натрия в них не так уж и много. Некоторые люди добавляют водоросли в свой рацион, чтобы заменить ими обычную соль. Но важно отметить, что польза водорослей напрямую зависит от того, в какой воде они росли. Если условия были грязными, в водорослях могут скрываться тяжелые металлы, которые сильно вредят человеческому организму.
К сожалению, большинство мест, где растут водоросли — загрязнены
Ядовитые водоросли
Ядовитые водоросли в научной среде больше известны как цианобактерии или сине-зеленые водоросли. По своей сути, это микроскопические существа, которые способны поглощать солнечный свет и превращать его в энергию. Свое название цианобактерии получили потому, что объединяют в себе характеристики как бактерий, так и растений. Когда температура воздуха становится высокой, сине-зеленые водоросли начинают «цвести». Изначально водоросли окрашены в зеленый цвет — это явный признак способности превращать солнечный свет в энергию. В ходе «цветения», водоросли окрашиваются в другие цвета. Из-за этого, свой облик могут поменять целые озера — прямо как метеоритное озеро Лонар, о котором я упоминал выше.
Цианобактерии под микроскопом
Сине-зеленые водоросли есть во всех точках нашей планеты. Лучше всего они чувствуют себя в спокойных и богатых питательными веществами водах. Их живучесть поражает — если им не хватает влаги, они начинают выделять слизь, которая удерживает воду и защищает от радиации. Многие виды цианобактерий выделяют вещества, которые опасны для жизни людей и животных. Когда какой-либо живой организм пьет «захваченную» цианобактериями воду или купается в ней, ядовитые вещества сразу же дают о себе знать.
За примером не нужно далеко идти — помните, я писал про загадочное вымирание африканских слонов? Оказалось, что они пили зараженную цианобактериями воду и умирали из-за их вредного воздействия. Тайна раскрыта.
Симптомы отравления водорослями
При попадании цианобактерий на кожу обычно развивается аллергическая реакция. Чаще всего она сопровождается астмой, раздражением глаз и сыпью. Подобные симптомы наблюдаются и у животных, причем они чаще всего и умирают. Скорее всего, это связано с отсутствием медицинской помощи.
Вода, зараженная сине-зелеными водорослями
В мире существуют тысячи видов сине-зеленых водорослей и все они выделяют разные ядовитые вещества. Их можно разделить на две группы:
При появлении симптомов отравления цианобактериями необходимо сразу же обратиться в больницу. Вылечить пациентов можно и насколько быстро это произойдет, зависит от своевременного обращения за помощью. Ну а обезопасить себя от воздействия ядовитых водорослей можно, употребляя тщательно очищенную воду. Ну и главное — не нужно купаться в грязной воде.
Впрочем, в такую воду никто бы и не полез
Случаи отравления водорослями
Цианобактерии часто становятся причинами болезней в Северной и Южной Америке, Африке, Австралии и Китае. В некоторых озерах цианобактерии являются чуть ли не коренными жителями, поэтому живущие неподалеку от этих мест люди всегда рискуют отравиться водой. Первый случай заражения цианобактериями был зафиксирован в Китае 1000 лет назад. Но наверняка ядовитые водоросли убивали людей и животных и в более древние времена. И совершенно точно они продолжают приносить проблемы в сегодняшние дни. Скорее всего, в будущем они станут еще опаснее.
Сине-зеленые водоросли представляют угрозу для всего живого
И причиной повышения опасности ядовитых водорослей является глобальное потепление. В этом уже нет ничего удивительного — постоянное повышение температуры воздуха на нашей планете пытается уничтожить все живое всеми доступными способами. Дело в том, что цианобактерии активнее всего размножаются в жаркой среде. Уже сегодня они представляют угрозу для огромного количества живых существ, потому что возникают даже там, где их раньше, казалось бы, не было. Некоторые люди считают, что обсуждаемая сейчас катастрофа на Камчатке связана именно с распространением и губительным воздействием ядовитых водорослей.
Если вам нравятся наши статьи, подпишитесь на нас в Google News! Так вам будет удобнее следить за новыми материалами.
По статистике, с 2009 по 2010 годы в США было зафиксировано 11 вспышек заболеваний, связанных с деятельностью цианобактерий. Во время этих эпидемий пострадало как минимум 60 человек. Сообщения о вспышках подобных заболеваний возникают все чаще, что говорит о том, что сине-зеленые водоросли становятся все более опасными. В этом материале можно почитать о случаях смерти нескольких собак после купания в зараженной воде. Между купанием и смертью иногда проходит всего лишь несколько часов.
ЧЕМ ОПАСНЫ ЦИАНОБАКТЕРИИ «ЦВЕТУЩЕЕ МОРЕ»
В этой статье нам хотелось рассказать о том, какую опасность для живых организмов и человека таят в себе сине-зеленые водоросли, родственники бактерий. Итак, какой же вред, ведь зеленая вода – это же фотосинтез, а если фотосинтез, значит и выделение кислорода?! Однако, во время «цветения воды» лучи солнца не могут проникать вглубь водоема сквозь толщу зеленой воды, а это ведет к отсутствию фотосинтеза у глубинных растений и нехватке кислорода. Следствием этого является массовая гибель рыбы. Это для жителей водоёмов, а для людей?
На сегодняшний день известно около 50 видов цианобактерий, продуцирующих ядовитые вещества. Оказалось, токсичное действие токсигенных штаммов цианобактерий, проявляется только в тех случаях, когда их клетки предварительно были разрушены.
Некоторые виды цианобактерий производят токсины, которые отрицательно воздействуют на людей и животных, поэтому рекомендуется в период их активного цветения проявлять особую осторожность.
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) классифицирует токсины цианобактерий по их воздействию на организм человека. Гепатотоксины влияют на печень, нейротоксины — на нервную систему, цианобактерии вида Cylindroapermopsis raciborski – могут производить токсичные алкалоиды (органические соединения), вызывающие у людей гастроэнтерологические симптомы или болезнь почек. Но наибольшей токсичностью обладают альготоксины. Они являются основными показателями загрязнения воды. Присутствие альготоксинов делает ее непригодной для питья. У человека они вызывают раздражение кожи, слизистой глаз, носа, поэтому купание в «цветущем» водоеме может быть опасно для детей, людей с заболеваниями кожи, нервной системы, страдающих бронхиальной астмой, аллергией, спровоцировать печеночную и почечную недостаточности и даже рак, и стать причиной летального исхода. В случае массового цветения цианобактерии могут вызвать у людей кожное покраснение, зуд или сыпь, приступы астмы, стать причиной раздражения слизистой глаз, привести к появлению сыпи, волдырей на лице и в других частях тела. Реакция на эти водоросли у каждого своя, все зависит от чувствительности кожи и степени аллергонастроенности конкретного человека. Категорически нельзя есть рыбу, выловленную из таких водоемов, поскольку она инфицирована токсинами сине-зеленых водорослей. Один из первых случаев их токсического воздействия был зарегистрирован в Ките 1000 лет назад (Chorus и Bartram, 1999 г.). Люди могут подвергаться воздействию токсинов цианобактерий, когда пьют зараженную воду или купаются в ней. Сине-зеленые водоросли выделяют свои токсины и в воздух, после этого может наступить легочная недостаточность и удушье. Если токсины цианобактерий попадают в водопроводную сеть, присутствие альготоксинов делает ее непригодной для питья. Наблюдаются расстройства, очень схожие с дизентерией и холерой.
Признаки отравления сине-зелеными водорослями схожи с симптомами гриппа: температура, мышечная и головная боль, тошнота, диарея, озноб, слабость и насморк. Возможен аллергический конъюнктивит, воспалительные заболевания роговицы, (кератит) и даже кератоувеит. Чтобы избежать неприятных последствий летнего купания в открытых водоемах, рекомендуется соблюдать следующие меры безопасности: — внимательно относиться к предупреждениям о запрете на купание, которые распространяют соответствующие службы; — обязательно обращать внимание на качество воды: есть ли признаки цветения или прочие изменения ее привычного вида; — после купания желательно принять душ, вымыть лицо, особенно если есть сомнения в чистоте воды; — в случае, если после купания вы почувствовали недомогание, необходимо сразу обратиться за медицинской помощью. Если появилось покраснение глаз, зуд, резь, необходимо промыть глаза проточной водой и немедленно обратиться за помощью к врачу-офтальмологу.
Заведующий отделением микрохирургии №1
Воронович Т.Ф.
Врач:
Кардаш О.Н., Урбан О.С.
Сине-зеленая угроза
По рекомендации ВОЗ во многих странах осуществляется сезонный мониторинг цианотоксинов в питьевой воде и продуктах питания, однако в России их предельно допустимые концентрации до сих пор не утверждены. Соответственно, не проводится и мониторинг цианотоксинов, несмотря на ежегодное «цветение» многих водохранилищ и документально зафиксированные случаи отравления и даже смерти людей.
Специалисты Лимнологического института СО РАН с 2005 г. ведут поиск и изучение токсичных цианобактерий в водоемах Восточной Сибири. С помощью генетического и иммунноферментного анализа удалось обнаружить присутствие токсичных видов в ряде водоемов Иркутской области. Исключением не стал даже Байкал: на открытых водных пространствах озера «цветение» воды невозможно, но на загрязненных человеком теплых мелководьях складываются благоприятные условия для развития цианобактерий, в том числе токсичных
Антропогенное загрязнение вод, устройство каналов и искусственных водохранилищ с зарегулированным стоком создает благоприятные условия для массового развития цианобактерий – древнейших одноклеточных прокариотических организмов, не совсем точно называемых еще сине-зелеными водорослями. «Цветение» водоемов, вызванное массовым размножением цианобактерий, в наше время приобретает глобальный характер.
По данным мировой статистики, примерно в половине случаев такого «цветения» в воде присутствуют токсины – ядовитые вещества, вырабатываемые цианобактериями. Первое сообщение о гибели домашних животных, пивших воду из «цветущего» водоема, появилось еще в 1878 г. в журнале Nature. А в 1966 г. в бразильском г. Каруару погибли 63 пациента гемодиализного центра. Как выяснилось, для диализа использовали воду, зараженную цианотоксинами. Это событие привлекло внимание исследователей к их изучению.
Особенно остро проблема «цветения» водоемов стоит в странах с теплым климатом, так как высокие температуры, хорошая освещенность и большое количество питательных веществ способствуют массовому развитию цианобактерий. Однако оказалось, что она актуальна и для более «бедных» олиготрофных водоемов в холодных регионах. Цианотоксины, ставшие причиной гибели домашнего скота, были найдены даже в альпийских озерах!
Нодулярия Борджиа
Около половины видов в каждом из пяти десятков ныне существующих родов цианобактерий способны продуцировать токсины. Наиболее распространены и изучены токсичные цианобактерии родов Microcystis, Anabaena, Aphanizomenon, Nodularia. Именно они, как правило, и вызывают «цветение» озер и водохранилищ и вырабатывают различные токсины, которые могут поражать печень (гепатотоксины) или нервную систему (нейротоксины) млекопитающих.
Чаще всего в воде оказываются гепатотоксины – циклические пептиды микроцистин и нодуларин. Их недаром называют «факторами быстрой смерти»: гибель лабораторных мышей при внутрибрюшном введении этих токсинов наступает в течение нескольких часов. Длительное воздействие низких доз микроцистина приводит к раку и циррозу печени. К тому же, микроцистин очень устойчив, он не разрушается кипячением, обработкой ультрафиолетовым излучением и хлорированием воды, а из-за малого размера молекул не улавливается фильтрами. Другой гепатотоксин – нодуларин – тоже канцероген; он легко проникает в гепатоциты и вызывает их разрушение.
Цианотоксины высвобождаются из отмерших клеток и могут накапливаться в водоемах. Таким образом, первое звено в цепи аккумуляции и передачи цианотоксинов – вода. Второе – моллюски и рыбы, далее – теплокровные наземные животные и человек. Дикие копытные, домашний скот и другие животные могут отравиться на водопое, если в пищеварительный тракт попадет вода с токсинами или сам фитопланктон. Загрязнение цианотоксинами источников водоснабжения и водозаборов представляет большую опасность для человека. Отравление людей может произойти даже при обычном купании в «цветущем» водоеме.
Токсины есть, ПДК – нет
В последнее время во всем мире стали обращать особое внимание на качество природной воды. Это вызвано, с одной стороны, повышением санитарно-гигиенических требований, с другой – ухудшением состояния пресноводных экосистем, основных источников питьевой воды. К тому же, проблема экологической чистоты воды и пищи сегодня не только «модная» тема, но и предмет специального изучения.
По рекомендации ВОЗ во многих странах осуществляется мониторинг цианотоксинов в питьевой воде и продуктах питания, утверждены их предельно допустимые концентрации. Однако в России нет подобных стандартов, и, соответственно, сезонный мониторинг цианотоксинов в питьевой воде не проводится, несмотря на ежегодное «цветение» многих водохранилищ. Документально зафиксированы случаи отравления и даже смерти людей при употреблении в пищу рыбы из «цветущих» водоемов (например, в 2008 г. в Бурятии, на оз. Котокельское). Следовательно, контроль за содержанием цианотоксинов в водоемах, использующихся в рекреационных целях и для рыболовства, необходим.
Специалисты Лимнологического института СО РАН с 2005 г. ведут поиск и изучение токсичных цианобактерий в водоемах Восточной Сибири. Для их обнаружения можно использовать различные методы. Наиболее простой и доступный – ПЦР-диагностика: последовательности генов, ответственных за синтез цианотоксинов, уже расшифрованы и доступны в мировой базе данных Genbank.
C помощью маркеров к гену, кодирующему фермент микроцистинсинтетазу, удалось установить, что в некоторых восточно-сибирских водоемах (оз. Котокельское, Братском и Усть-Илимском водохранилищах) присутствуют цианобактерии родов Anabaena и Microcystis, способные к синтезу микроцистина. С помощью методов жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии в пробах фитопланктона оз. Котокельское было обнаружено три разновидности микроцистина, в том числе и наиболее токсичный микроцистин-LR. По нормам ВОЗ, его ПДК в питьевой воде – лишь 1 мкг/л.
Эти результаты вызвали большой интерес гидробиологов и многочисленные предложения заняться изучением различных водоемов России и стран СНГ, где наблюдается массовое развитие цианобактерий. В результате география исследования значительно расширилась за счет проб, полученных от коллег из Красноярска, Калининграда, Украины, Белоруссии. И практически все они содержали гены микроцистинсинтетазы…
В 2010 г. с помощью генетического анализа в водоемах Иркутской области удалось выявить цианобактерии, содержащие гены синтеза еще одного токсина – сакситоксина. Новый метод – иммуноферментный анализ – позволил подтвердить присутствие в воде самих токсинов.
Впервые за пять лет мониторинга токсичные цианобактерии были обнаружены в Байкале. На открытых водных пространствах озера «цветение» воды невозможно: низкие температуры и нехватка питательных веществ, необходимых для роста цианобактерий, надежно хранят чистоту байкальских вод. Но неглубокие заливы – излюбленные места отдыха туристов – летом хорошо прогреваются. В загрязненных человеком прибрежных зонах складываются благоприятные условия для развития цианобактерий, и байкальская вода здесь может содержать цианотоксины.
Этот факт вызывает особую тревогу. Ведь если даже самое чистое озеро планеты нуждается в сезонном мониторинге цианотоксинов, то что говорить о других водоемах России?
Voloshko L. N., Pljushh A. V., Titova N. N. Toksiny cianobakterij (Cyanobacteria, Cyanophyta) // Al’gologija. 2008. T. 18, № 1. S. 3—20.
Gromov B. V. Cianobakterii v biosfere // Sorosovskij obrazovatel’nyj zhurnal. 1996. № 9. S. 33—39.
Tihonova I. V. i dr. Analiz cianobakterij ozera Bajkal i Ust’-Ilimskogo vodohranilishha na nalichie gena sinteza mikrocistina // Doklady RAN. 2006. T. 409, № 3. S. 1—3.
В публикации использованы фото автора
Ядовитые водоросли убивают животных и заражают людей. Скоро они станут еще опаснее
Будьте осторожны — если вы однажды решите искупаться в пресноводном озере в летнюю жару, вы можете внезапно плохо себя почувствовать. У вас может возникнуть раздражение кожи, подняться температура и даже заболеть печень, потому что в теплую погоду в водах расцветают так называемые сине-зеленые водоросли. Они испускают в воду ядовитые вещества, которые вредят не только людям, но и домашним животным. Недавно в США по вине этих растений погибли четыре собаки, причем весьма быстро — в некоторых случаях, между купанием в зараженной воде и смертью, проходило максимум несколько часов.
Случаи смерти животных от сине-зеленых растений были зафиксированы в американском штате Северная Каролина и Грузии. Хозяева домашних собак рассказали, как их питомцы искупались в пресной воде и спустя несколько часов начали странно себя вести. В частности, речь шла о сильном ослаблении и рвоте, заметив которые хозяева повезли питомцев в ветеринарную клинику. По пути собаки потеряли сознание, а потом умерли.
Чем опасны водоросли?
Пока врачи не могут назвать точную причину смертей, но виновниками заранее считаются сине-зеленые водоросли. На самом деле, они не совсем являются растениями — это, скорее, микроскопические существа под названием цианобактерии. Водорослями их называют из-за того, что они, будто растения, могут поглощать солнечные лучи и превращать их в жизненно важную энергию. В периоды летней жары этих бактерий становится очень много, поэтому этот период иногда называют цветением сине-зеленых водорослей.
Безжалостные убийцы животных — цианобактерии
В небольшом количестве они не могут причинить людям вреда — из-за их крохотного размера, любители искупаться в озере порой их даже не замечают. Однако, в периоды цветения они начинают образовывать скопления, и на поверхности воды можно заметить темно-зеленые комочки и «ниточки». В большинстве случаев вода становится пенистой и окрашивается в бурый, желтый или зеленый цвет. В такие озера, разумеется, лучше не лезть.
Сине-зеленые водоросли убивают даже рыб
Самый больший вред цианобактерии наносят при попадании внутрь человека, когда при купании он случайно проглатывает воду. Именно в этих случаях у людей могут возникнуть тошнота, волдыри во рту и серьезные проблемы с печенью. Если верить статистике, с 2009 по 2010 годы в США было зарегистрировано около 11 вспышек заболеваний, связанных с водорослями. Во время этих эпидемий пострадало не менее 60 человек. Вообще, впервые отравление сине-зелеными водорослями упоминается в 1000-летних записях, найденных в Китае.
Как не отравиться водорослями?
Чтобы не отравиться водорослями, важно каждый раз проверять, что вода в водоеме действительно является чистой. Выше мы уже упоминали, что в пенистую воду бурого, желтого и зеленого цвета лучше попросту не лезть. Если от воды еще и идет вонь, для большей безопасности к ней лучше вообще не подходить. Также стоит внимательнее относиться к питьевой воде и быть уверенным, что она прошла тщательную очистку.
Видите такую воду? Убегайте от нее скорее!
Ученые считают, что со временем сине-зеленые водоросли станут еще опаснее и число заболеваний резко возрастет. Дело в том, что температура нашей планеты постоянно повышается — лето 2019 года вовсе считается одним из самых жарких в истории. В теплых условиях, под воздействием палящего солнца, бактерии размножаются с огромной скоростью. Возможно, их скопления уже можно найти в озерах, которые вы всегда считали чистыми.
Если вам интересны новости науки и технологий, обязательно подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на нашем сайте!