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在赤潮水华中首次发现病毒

发布时间:2025-08-04

   由南佛罗里达大学研究人员领导的一项新研究揭示了赤潮水华的环境驱动因素。该研究首次确定了与可导致赤潮的单细胞生物短凯伦藻( Karenia brevis) 相关的病毒。通过检测,研究人员从佛罗里达州西南部赤潮收集的水样中发现了几种病毒——包括一种新的病毒——存在于短凯伦藻赤潮中。研究结果发表在美国微生物学会的期刊 mSphere 上。

   识别与赤潮相关的病毒可以帮助研究人员预测赤潮水华的发生、发展,并更好地了解可能导致水华终止的环境因素。这项研究标志着探索病毒作为赤潮生物防治剂的第一步。

  “我们知道病毒在有害赤潮的动力学过程中起着重要作用,但我们不知道哪些病毒可能与短凯伦藻赤潮有关”,该研究的主要作者、南佛罗里达大学海洋科学学院(College of Marine Science,CMS)的博士后研究员 JEAN LIM说,“现在我们已经在赤潮水华中发现了几种病毒,我们可以致力于确定到底哪些病毒可能会对赤潮暴发产生影响” 。

   为了进行这项研究,LIM和她的团队与佛罗里达州鱼类和野生动物保护委员会(Florida Fish and Wildlife Conservation Commission's,FWC)鱼类和野生动物研究所(Fish and Wildlife Research Institute,FWRI)有害藻华监测和研究计划的研究人员合作,他们在赤潮暴发时收集样本。

  在实验室中,LIM使用了一种称为病毒宏基因组学的方法来鉴定赤潮水样中存在的病毒。病毒宏基因组学是 20 多年前由 CMS大学教授、这项最新研究的资深作者MYA BREITBART开创的。众所周知,赤潮会导致严重后果,然而目前尚无关于可感染短凯伦藻病毒的报道,BREITBART说,病毒宏基因组学是探索与这些有害藻华相关的病毒的绝佳工具。

  赤潮的形成是一个复杂的过程。他们是自然发生的事件,部分由环境因素驱动,例如海洋环流、营养物质浓度和气候变化。短凯伦藻释放的神经毒素会杀死海洋生物,导致海滩游客出现呼吸系统问题,并影响以旅游业和渔业为基础的沿海经济。

  目前的监测工作依赖于叶绿素浓度的卫星图像和现场样本,例如 FWC-FWRI拍摄的样本。由CMS的研究人员构建的海洋环流模型可以帮助预测赤潮水华的运动趋势。深入研究影响赤潮的病毒有助于明确水华开始或终止的信号,从而改善赤潮长期监测和预警。LIM表示,病毒数量和水华动态之间可能存在相关性。如水样中病毒数量的增加可能表明赤潮水华即将开始或即将结束,研究人员可以使用有关病毒丰度的信息来帮助预测水华周期。

  由于病毒以特定生物为目标,他们甚至可能提供一种环保的方式来治理水华。LIM表示,可能存在只感染短凯伦藻的特定病毒。如果能够识别并分离出这些病毒,可将其用做生物防治剂,不会对海洋生态系统产生更广泛的负面影响。未来,LIM和她的同事将研究他们最新发现的病毒是否会对短凯伦藻或与短凯伦藻赤潮水华同时发生的其他物种有影响。(信息来源:渔业信息与战略2025年第2期)