2021/09/17
这是一个温度空前的夏天，水藻失控。在美国各地的数百个海滩、湖泊和河流，公众看到了像北加州汉斯莱湖这样的标志:“水中可能存在有害藻类。”
尽管蓝绿藻，即蓝藻，自然存在于水中，但当其脆弱的生态平衡被破坏时，它们就会变得危险，并失控，形成有毒的水华，对人、宠物和牲畜有害。
这正是藻类生物学家杰米·史密斯博士决心要阻止的公共卫生紧急事件。她和同事们一起在南加州海岸水研究项目(SCCWRP)是一个公共机构，负责监控该地区的水生系统，试图在藻类繁殖之前控制其数量。从6月到9月，每隔一周，她和她的团队就会驾着皮划艇或小船前往洛杉矶和文图拉县的三个未公开的淡水湖中间，收集水样。
然而，与之前的许多探险不同，史密斯的团队获得了一种工具，可以改变公共卫生官员跟踪有毒藻类繁殖的方式:基因测序。在将样本送回岸边后，研究小组对样本进行了过滤和保存，以便更好地了解蓝藻菌群落，这是一种单细胞生物，能在温暖的温度和营养丰富的水域进行光合作用并茁壮成长。样本随后被提取，DNA随后被送到Laragen Inc .)在卡尔弗市，它是在Illumina上运行的MiSeq™系统．Laragen公司提供包括环境样本在内的各种来源的有效和快速的16S/18S/ITS宏基因组测序。
深潜水
去年，研究小组重点研究了该地区17个湖泊的蓝藻多样性。但是今年yobet亚洲，他们在三个湖泊进行了一次深度潜水，一个是天然湖泊，两个是使用量很大的城市湖泊，以深入了解湖泊在夏季的表现，当时高温最有可能引发水华。史密斯说：“通过这种方式，我们可以放大视野，看到蓝藻群落在整个黄金休闲季节对环境条件的反应。”她将自己的整个职业生涯都投入到藻类研究中。（加利福尼亚州经营一家门户网站来跟踪bloom事件。)
该项目也是一次测试，以了解研究人员如何将DNA测序纳入他们的监测工作。在过去，研究人员依靠收集藻类，在显微镜下对其进行研究，并对水体的健康状况做出推断，这项工作耗资巨大，耗时数月。SCCWRP的高级科学家苏珊娜·塞鲁克斯博士说：“现在我们有了强大的工具，可以对整个流域进行不同的分析。”。作为使测序成为主流的更广泛努力的一部分，她正在为溪流创建一个藻类DNA参考文库。她说：“我们将能够更频繁地对网站进行取样，而且取样速度更快、成本更低。”。“我们可以为湖泊管理者提供一种工具，在藻类浓度降低导致问题发生之前检测它们。”
SCCWRP的另一个以藻类为重点的项目包括与斯克里普斯海洋研究所和蒙特利湾水族馆研究所合作。Scripps获得了490万美元的赠款来自美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的一份报告，旨在研究太平洋致命藻类爆发的原因。在世界的其他地方，藻类研究人员越来越多地使用DNA测序和基因组学来了解从藻类到其他所有东西古代的栖息地和光合作用的起源到蓝细菌的进化和气候变化的影响湖泊里的藻华。
在新闻中绽放
SCCWRP的研究人员的工作非常及时，也非常紧迫。去年，非营利组织环境工作组发布了一份报告记录了除阿拉斯加州外，美国各州在5月至10月期间爆发的400多起有毒藻类疫情。到今年7月，新的报告已经增加了46%，导致大规模警告或关闭史密斯说，全球变暖开始时越来越普遍的创纪录的高温和停滞的水加上化肥的使用量增加以及由此产生的径流助长了水花的生长，这些因素可能是导致水花数量增加的原因。
在开花期间，蓝藻可以释放各种不同的毒素导致一切从皮疹和呕吐到喉咙痛和瘫痪，人类暴露在它。长期接触这种物质会导致肝功能衰竭、癌症、心律失常等疾病。犹他州锡安国家公园护林员警告去年，一名游客的哈士奇小狗因喝了维珍河北福克的水而被抓并死亡。
当公共卫生官员试图让公众关注有害藻类的风险时，Theroux正在努力将其置于科学家的雷达上。她负责管理公司加利福尼亚分子方法工作组这是在确定生成、分析和报告测序数据的最佳实践。到目前为止，有60名成员，包括来自全国和加拿大的成员。“当我们在2018年第一次开始时，这是一个有点狂野的西部。我们现在正齐心协力开发通用协议。”她说。例如，他们讨论了哪些引物和生物信息学软件包是首选，以及关于管理DNA参考库的想法。“我们还希望DNA测序新手的参与，这样我们就可以获得关于如何让所有受众都能访问协议的反馈，”她说。
藻类管理科学
获取更频繁的测序数据不仅有助于官员警告公众即将爆发水华。它还可以提供如何从一开始就预防水华的宝贵信息。“当你了解了生物学知识后，你就可以选择如何管理湖泊，以尽量减少水华的发生。”史密斯说。水华管理策略有很多种，包括安装曝气器，保持水流动以阻止蓝藻生长，疏浚底部以减少营养源，或使用杀藻剂阻止其扩散。“第一步是更多地了解这些微妙的系统，”她说。“你不能管理你不知道的事情。”yobet亚洲
基因组学的使用不仅对研究藻类泛滥的影响和潜在原因至关重要，而且有助于建立全球应对气候变化的弹性战略。
