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          生物世界

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          藍藻是如何殺死300頭大象的
          發布時間:2020-09-28     作者:蘇澄宇   來源:   分享到:

          還記得今年五月下旬發生的大象死亡事件嗎?當時,在博茨瓦納的國家公園里,不到一個月的時間里陸陸續續死了300頭大象。

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          圖源:guardian

          因為沒有槍傷,象牙也沒丟失,所以排除了獵殺的可能性。因此,事件發生后,專家懷疑有兩種致死的原因,一種是化學中毒,另一種是病原體中毒,不過并沒有給出具體的結論。

          到了8月份,在津巴布韋邊境的萬基國家公園附近,又出現了20頭大象的尸體,因為和之前博茨瓦納的大象死亡事件的時間很接近,所以人們覺得這兩起大象死亡事件是有關聯的。

          直到最近,博茨瓦納政府給出了官方答案,大象是因為喝了含有大量藍藻毒素的水源死亡的。

          什么是藍藻?

          藍藻離我們并不遠。雖然我們肉眼看不到單個或少量的藍藻,但當它們聚集起來的時候,就成了死水里一片綠油油的水華,有時候甚至可以從太空看到。

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          圖源:guardian

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          圖源:WBFO

          藍藻一般都出現在死水里,因為流動性比較小,營養容易在那里聚集,有了吃的自然就繁殖得快了。而所謂的營養,可能來源于工業廢水、養殖廢水。

          新聞里用的“藍藻”一詞,其實是舊名,新名應為“藍細菌”。之所以有名稱的變化,是因為我們之前一直以為它是一種植物,它不僅看起來像植物,有些藍細菌還可以光合作用,而光合作用就是植物的典型特征。但后來我們發現,藍細菌沒有核膜,與細菌很像,所以現在就被歸為細菌域,藍菌門。

          不過為了方便起見,下文我們繼續使用藍藻這一稱呼。

          為什么藍藻會有毒?

          其實不是所有的藍藻都有毒,并且不同的藍藻產生的毒素也不太一樣。那些有毒的藍細菌細胞破裂后,會釋放出毒素。毒素有三種類型:肝毒素、神經毒素和皮膚毒素。當然,這只是類型,并不是毒素的具體種類。

          不同的毒素的作用方式不一樣。肝毒素顧名思義,主要對動物的肝臟下手,有微囊藻毒素、節球藻毒素和柱孢毒素等幾類。

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          圖源:文獻1

          以微囊藻毒素為例,這是一個環狀七肽化合物,在被釋放到水體之后,動物喝了這些水,會進入體內與細胞內的蛋白磷酸酶結合,抑制酶的活性,細胞內就不能正常地開展磷酸化和去磷酸化。簡單來說,就是細胞失去活性,不能正常工作了。接下來,肝臟會充血腫大,臟器會被破壞、出血、甚至死亡。毒性發作慢的話,可能形成腫瘤,誘發肝癌。

          節球藻毒素和微囊藻毒素的作用機理類似,柱孢毒素則不太一樣,可以作用于腎上腺、胸腺、心臟,造成細胞內的DNA損傷。

          神經毒素主要作用于神經系統,包括魚腥藻毒素、石房蛤毒素和新石房蛤毒素等。產生它的有魚腥藻、顫藻、束絲藻、浮絲藻等等。

          以魚腥藻毒素為例,它是一種神經遞質乙酰膽堿的類似物,會和乙酰膽堿受體結合,結合之后不容易跑掉,就會長時間刺激肌肉細胞,肌肉過度興奮,就會痙攣,并且會影響呼吸系統,動物就會因為窒息而死。

          其他幾種神經毒素也都是與受體結合,然后導致神經傳導出問題,最后呼吸困難,窒息死亡。

          皮膚毒素主要存在于生活在海洋里的藍藻,這里就不多介紹了。

          大象真的是被藍藻毒死的嗎?

          30年來,全世界有文獻記載的被藍藻毒素毒死的人,有151個人。這和博茨瓦納2個月就死了300頭大象的事件根本不是一個量級,也不是一個嚴重程度。究其原因,水體中藍藻毒素往往含量很低,而且還是慢性毒性。急性中毒比較少見,當然也有。

          比如,最嚴重的一次人類被藍藻毒死的事件發生在1996年,巴西一個血液透析中心由于使用被藍藻毒素污染的水而導致60多人死亡。腎透析是什么概念?那就是說,當時毒素是直接從靜脈血打進腎臟里的,而不是通過水被喝進去的,可想而知藍藻毒素的量有多大,才造成了嚴重的人員死亡。

          那么疑問來了,通過藍藻毒素快速地毒死一個人并不容易,更何況一頭好幾噸的大象,得噸噸噸喝下多少藍藻毒素才會短時間暴斃?

          博茨瓦納官方之所以稱藍藻是殺死大象的真兇,并且是神經毒素,是因為在大象的飲水區檢出了藍藻。但目前并沒有公布直接的尸檢結果,因此,是否確實是水中的藍藻導致了大象的死亡,這還真的不好說。

          但不管怎么說,在這兩次事件中,70% 的大象死于藍藻大量繁殖的水坑附近,甚至在一張照片里,大象的尸體就倒在水華里,周圍是一片綠油油的藍藻。可以確定的是,藍藻大量存在于它們的飲水區,這肯定會影響它們的健康。

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          圖源:guardian

          至于為什么今年發生了這么多大象死亡事件,有人猜測是氣候變化,溫度上升。而藍藻在溫暖的水域長得最快,所以今年藍藻特別多,大象死亡的概率自然上來了,因為它們又沒自來水喝,只能喝水坑里的被污染的水。

          現在人們能做的并不多,接下來,當地政府會在下個雨季來臨時,對大象飲水區進行檢測,看飲水中是否出現水華,從而盡量降低再次大規模死亡的風險。

          參考文獻:

          1.汪洋, 李樾, 馮悅, 等. 藍藻毒素的類型及其產毒基因[J]. 生態學雜志, 2017, 36(2): 517-523.

          https://www.theguardian.com/environment/2020/sep/21/botswana-says-it-has-solved-mystery-of-mass-elephant-die-off-age-of-extinction-aoe#img-1

          2.張志紅. 三種藍藻毒素的神經毒性研究進展[J]. 國外醫學: 衛生學分冊, 2002, 29(6): 344-347.

          3.胡宗達, 周元清. 水華藍藻毒素研究概述[J]. 云南環境科學, 2004, 23(3): 8-11.

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