Wiedza i Życie 10/2016
W numerze m.in.:
Technika
Maszyny zagłady; Andrzej Hołdys

Fizjologia
Dotknij mnie czule; Katarzyna Sokołowska

Ornitologia
Lordowie z prastarych puszcz; Darek Karp

Genetyka
Czarodziejskie narzędzie genetyki; Jakub Zimoch

Prehistoria
Wytatuowany myśliwy z lodowca; Wojciech Pastuszka
Jak poznawanie sposobów komunikowania się fok przynosi postęp w urządzeniach służących nurkom do porozumiewania się.
Szpiegostwo gospodarcze to drugi najstarszy zawód świata. Konkurenci w biznesie od zawsze podkradali sobie pomysły i klientów, ale techniki, jakimi dysponują dzisiaj, naprawdę szokują.
Te siostry to Plejady, czyli jedna z najlepiej poznanych gromad gwiazd. Na półkuli północnej wyśmienicie widać je zimą gołym okiem. Ostatnio odkryto tam niezwykłe rzeczy.
Aktualne numery
07/2017
06/2017
Kalendarium
Czerwiec
23
W 1840 r. Belg Adolphe Sax opatentował saksofon.
Warto przeczytać
Grafika komputerowa zazwyczaj kojarzy się z wyretuszowanymi zdjęciami modeli i modelek. W rzeczywistości daje nam o wiele większe możliwości.
Piksele, wektory i inne stwory to wprowadzenie do grafiki komputerowej dla dzieci i nie tylko.

WSPÓŁPRACUJEMY
Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Andrzej Hołdys | dodano: 2012-06-13
Inwazja glonów

(Fot. Inwazje glonów czasami są zwane czerwonymi przypływami (red tide), ale zakwitająca woda może się barwić również na zielono, żółto czy niebiesko. SPL/East News)

Pół wieku temu zakwity toksycznych glonów były rzadkim zjawiskiem, dziś występują w większości mórz.

Pod koniec listopada 1987 roku u ponad setki mieszkańców kanadyjskiej Wyspy Księcia Edwarda, leżącej w pobliżu ujścia Rzeki Świętego Wawrzyńca do Atlantyku, wystąpiły objawy ostrego zatrucia. Wyglądało to bardzo groźnie. I rzeczywiście, dla niektórych skończyło się tragicznie. Do lekarzy zgłosiły się łącznie 153 osoby z rozmaitymi dolegliwościami układu pokarmowego oraz nerwowego. Zaczęło się od tych pierwszych. W kartach zdrowia pacjentów odnotowano m.in. mdłości, wymioty, biegunki oraz bolesne skurcze brzucha. U niektórych te objawy dość szybko minęły, jednak stan wielu innych osób bardzo się pogorszył w ciągu następnej doby. Zaczęli się uskarżać na silne bóle głowy i zawroty, potem dołączyły do tego drgawki oraz trudności w oddychaniu. U co czwartego zatrutego nastąpiła utrata pamięci krótkotrwałej, odnotowano nawet przypadki śpiączki.

Do szpitali trafiło ostatecznie 19 osób, głównie starszych, a dwanaście z nich było w tak złym stanie, że zaszła konieczność umieszczenia ich na oddziałach intensywnej opieki. Czterech pacjentów nie udało się uratować - troje zmarło bezpośrednio w wyniku zatrucia, jeden z powodu powikłań. Przyczyną zgonu we wszystkich czterech przypadkach było, jak wykazały sekcje zwłok, uszkodzenie dwóch struktur mózgu odpowiedzialnych za zapamiętywanie i przeżycia emocjonalne - hipokampu i jądra migdałowatego. Pozostali ciężko chorzy mieli porażone te same fragmenty mózgu, na szczęście w mniejszym stopniu. Większość z nich odzyskała pamięć oraz pełną kontrolę nad czynnościami ruchowymi dopiero po wielu miesiącach.

Feralne omułki

ródło zatrucia ustalono błyskawicznie. Okazało się, że wszyscy poszkodowani dzień wcześniej jedli omułki pochodzące z hodowli w zatoce Cardigan we wschodniej części wyspy. Hodowlę popularnych małży, rzecz jasna, natychmiast zamknięto i rozpoczęły się gorączkowe próby zidentyfikowania trucizny. Rozpoznano ją po czterech dobach prowadzonych non stop analiz. Był to znany badaczom kwas domoikowy. Po raz pierwszy odkryto go 20 lat wcześniej w czerwonych glonach (krasnorostach) występujących w Pacyfiku w pobliżu Wysp Japońskich. Dotąd nie sądzono, że może być tak niebezpieczny. Co więcej, owe krasnorosty zawierające kwas domoikowy są od wieków podawane japońskim dzieciom jako lekarstwo na glisty i inne pasożyty układu pokarmowego.

Jak wiadomo, lekarstwo od trucizny różni dawka. Na Wyspie Księcia Edwarda ludzie, konsumując małże, wchłonęli dziesiątki razy więcej kwasu domoikowego, niż dostają dzieci w Japonii. W omułkach było tego związku tak dużo, że szczególnie organizmy ludzi starszych, a także osób przewlekle chorych nie potrafiły się go szybko pozbyć. W konsekwencji przenikał on do ośrodkowego układu nerwowego.

Kwas domoikowy to aminokwas o budowie zbliżonej do kwasu glutaminowego - produkowanej przez neurony substancji, której zadanie polega na pośredniczeniu w przekazywaniu sygnałów nerwowych. Takie związki noszą nazwę neuroprzekaźników. Tu właśnie kryło się niebezpieczeństwo.

Po przedostaniu się do mózgu kwas domoikowy zajmował miejsce kwasu glutaminowego, blokując jego receptory na powierzchni neuronów. Sygnały nerwowe, za których przekazywanie odpowiadał neuroprzekaźnik, przestawały płynąć, a zablokowane komórki nerwowe masowo ginęły. Szczególnie wrażliwy na działanie toksyny okazał się zawiadujący pamięcią hipokamp - stąd tak wiele było przypadków amnezji. Później, po sporządzeniu szczegółowego opisu objawów klinicznych, dolegliwość nazwano amnezyjnym zatruciem mięczakami (Amnesic Shelfish Poisoning, ASP).

Zidentyfikowanie toksyny nie kończyło jednak śledztwa. Trzeba było pilnie ustalić, skąd wziął się w omułkach kwas domoikowy. Ponieważ same małże z pewnością go nie produkują, winowajcy szukano w ich diecie. Morskie mięczaki żywią się głównie fitoplanktonem, czyli jednokomórkową drobnicą. Dzieli się ona na dziesiątki tysięcy gatunków glonów, wśród których ważną grupę stanowią okrzemki należące do około 250 rodzajów. Jeden z nich to Pseudo-nitzschia. Jego przedstawiciele mają wydłużoną komórkę o dwubocznej symetrii. Otacza ją, jak u wszystkich okrzemek, cienka krzemionkowa skorupka zwana fristulą. Glony te są dość towarzyskie - mają zwyczaj tworzenia łańcuchów liczących nawet po kilkaset sztuk. Właśnie na okrzemkę z tej rodziny, nazywającą się Pseudo-nitzschia multiseries, padło podejrzenie badaczy. Jej gigantyczny zakwit obserwowano bowiem w wodach nieopodal hodowli omułków w czasie, gdy doszło do zatruć. Testy potwierdziły, że nie tylko krasnorosty, ale również smukłe okrzemki potrafią wytwarzać kwas domoikowy. Gdy zakwit jest intensywny, zamieniają się w wielkie biologiczne fabryki toksyny.

Większość okrzemek, nawet jeśli zakwitają, nie przejawia najmniejszych skłonności do wytwarzania biotoksyn. Tylko nieliczne mają taki nieprzyjemny zwyczaj. Te trucizny kumulują się następnie w organizmach żerujących na planktonie zwierząt - głównie mięczaków i skorupiaków. Nie czynią im jednak większej szkody. Zagrożone są natomiast kolejne ogniwa łańcucha pokarmowego - ryby, ssaki i ptaki morskie, a coraz częściej także ludzie, w miarę jak przybywa wśród nas amatorów owoców morza. U tych końcowych konsumentów następuje kumulacja toksyn, a ich stężenie może osiągać poziom niebezpieczny dla życia. (...)

Strute lwy morskie

ciągu ostatnich 20 lat do toksycznych zakwitów okrzemek doszło m.in. w Szkocji, Danii, Francji, Hiszpanii, Portugalii, Włoszech, Japonii, USA i Nowej Zelandii. W dwóch ostatnich krajach zanotowano kilka kolejnych przypadków ASP. Inny reprezentant tej rodziny Pseudo-nitzschia multistriata pojawia się regularnie w Zatoce Neapolitańskiej. Zakwita wczesną wiosną, kiedy morze ma temperaturę 15 °C. Od pewnego czasu zakwitom towarzyszy produkcja kwasu domoikowego. Toksyna jest też obficie produkowana u zachodnich wybrzeży USA. Badacze prowadzący badania w pobliżu Kalifornii przypuszczają, że kwas domoikowy mniej więcej od 10 lat regularnie podtruwa stada lwów morskich, wielorybów i innych ssaków. Wiele z nich zabija. Szkodzi również ptakom morskim. Pamiętacie film Hitchcocka "Ptaki"? Jego scenariusz został osnuty na autentycznym wydarzeniu w miejscowości Capitola w Kalifornii w 1961 roku. Stada ogłupiałych ptaków zaatakowały tam ludzi. Dziś naukowcy podejrzewają, że zwierzęta mogły się struć kwasem domoikowym znajdującym się w rybach. (...)

Paraliżujące Alexandrium

Bardzo groźne, a co gorsza, coraz częstsze są zakwity glonów produkujących toksyny o działaniu paraliżującym. Zatrucia nimi mogą doprowadzić do zgonu w ciągu kilkunastu godzin od zjedzenia zatrutych owoców morza. Główne zagrożenie stanowią przedstawiciele rodzaju Alexandrium zamieszkujący morza klimatu umiarkowanego, przede wszystkim północny Atlantyk oraz wschodnią część północnego Pacyfiku. Glony te wytwarzają wiele niebezpiecznych substancji, z których najpowszechniejsza i najlepiej poznana jest saksytoksyna. Gromadzi się głównie w organizmach małży, rzadziej - krabów i ślimaków morskich.

Pierwszym objawem zatrucia saksytoksyną, zwykle pojawiającym się już w pół godziny od konsumpcji feralnych małży, jest mrowienie języka. Następnie pojawia się paraliż mięśni twarzy i szyi.