Чем опасна паразитическая микроводоросль, заражающая моллюсков в Японском море
Юлия Николаевна, когда в акваториях Японского моря появились водоросли-паразиты?
Юлия Сокольникова: Впервые в Приморье микроводоросли были обнаружены в 2012 году. Сейчас заражение паразитическими микроводорослями Coccomyxa наблюдается уже нескольких промысловых видов двустворчатых моллюсков - модиолуса, анадары и арки. Пока серьезных поводов для тревоги нет, поскольку заражение в основном локально, но лучше быть готовым к возможной эпидемии.
В настоящее время известно всего два вида патогенных зеленых одноклеточных микроводорослей - Coccomyxa parasitica и Coccomyxa veronica. Последняя была открыта и описана нашей командой в 2022 году.
Физиология Coccomyxa пока толком не изучена. В 2016 и 2022 годах мы описали условия и рост культуры этих видов водорослей. В 2016-м коллегами также была выявлена высокая адаптивность Coccomyxa к слабому освещению, способность к росту в очень широком диапазоне солености и толерантность к высокой кислотности. Больше исследований в этом направлении никто не проводил.
Откуда появились водоросли-паразиты, заражающие мидии в Приморье?
Юлия Сокольникова: Возможно, Coccomyxa была принесена течением из Патагонии через Тихий океан. Молекулярные исследования, посвященные филогеографии происхождения и распространения паразита, которые смогли бы пролить свет на данный вопрос, никто еще не провел.
К чему может привести заражение моллюсков?
Юлия Сокольникова: К деформации раковины: она истончается, становится уродливой, с неровностями и выростами, за счет чего створки плотно не смыкаются и между ними появляется щель. На органы попадает солнечный свет, который необходим для жизни микроводорослей. Поселяясь во внутренностях моллюска, патоген придает им зеленый цвет и вызывает серьезные аномалии: патологии мантии, мускула-замыкателя и жизненно важных органов - почек, половой и пищеварительной желез. В результате нарушаются функции и строение органов, развивается воспаление и некроз, что приводит к отставанию в росте, развитии и конечном итоге гибели моллюска.
В Приморье активно развита марикультура. Как появление и распространение водорослей-паразитов влияет на морское фермерство?
Юлия Сокольникова: Пока жалоб от аквафермеров из нашего региона не поступало. Как правило, микроводоросль и ее хозяин населяют наиболее кутовые части сильно эвтрофицированных акваторий - с повышенным содержанием органики и замедленным водообменом. Хозяйства предпочтительно размещаются в более открытых акваториях с хорошим водообменом, препятствующим активному развитию патогенов. Но из-за меняющихся климатических и экологических условий сегодня эвтрофикация является одной из глобальных проблем Мирового океана. Это способствует распространению и процветанию нежелательных для аквафермеров патогенов, в том числе паразитической микроводоросли.
Опасны ли зараженные мидии для людей? Какое влияние они оказывают на организм человека?
Юлия Сокольникова: Исследований, опираясь на которые можно дать однозначный ответ на этот вопрос, нет. Сообщений об употреблении зараженных моллюсков в пищу человеком также никогда не появлялось. Одно можно сказать точно: зараженные моллюски теряют потребительскую привлекательность и могут быть не востребованы на рынке. Что касается научной стороны вопроса, то наша команда в этом году в сотрудничестве с лабораторией биомедицинских клеточных технологий ДВФУ приступила к изучению влияния микроводорослей на клетки млекопитающих.
Известно, как с этими водорослями можно бороться? Сколько времени это займет, есть ли лекарство от морских паразитов, которое поможет обеспечить экологическую безопасность для морских хозяйств?
Юлия Сокольникова: Первые сообщения о заражении моллюсков появились еще в 1970-е, но активные исследования пришлись в основном на 2000-е и касались лишь строения патогена и вызываемых ими аномалий у моллюсков.
Мы провели ряд экспериментов и установили механизм развития заболевания, вызванного Coccomyxa, а также описали модель иммунного ответа при проникновении этого патогена. Поняв ключевые бреши в защитной системе моллюска, можно будет регулировать и укреплять их иммунитет, нацеливая его на борьбу с патогеном. А выявив уязвимые или, наоборот, наиболее сильные места у микроводоросли, мы сможем в лабораторных условиях протестировать известные способы борьбы с паразитами или разработать собственные. Благодаря финансовой поддержке Российского научного фонда планируем приступить к поиску методов защиты, предупреждения и лечения моллюсков от паразитической микроводоросли.
Возможно ли сейчас затормозить массовое заражение мидий в акватории Японского моря?
Юлия Сокольникова: На данный момент, к сожалению, в мире осталось мало научных групп, занимающих проблемой заражения моллюсков микроводорослями. Сегодня активные исследования ведутся лишь в нашем Национальном научном центре морской биологии ДВО РАН, Институте биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН в Севастополе и Лаврентийском университете в Канаде. Как я уже упоминала, детальных исследований взаимодействия патогена и моллюсков пока не было проведено, поэтому неизвестны и рычаги, через которые можно воздействовать на процесс заражения.
Что на практике даст качественное исследование зараженных моллюсков?
Юлия Сокольникова: Определение механизмов эвазии (уклонения) паразитов от защитной системы хозяина может способствовать решению таких актуальных проблем, как конструирование новых высокоэффективных форм симбиосистем, создание вакцин и принципиально новых лекарственных препаратов для коррекции нарушенных функций иммунной системы. В более узкой области, морской биологии, изучение паразитической микроводоросли Coccomyxa сейчас поможет предотвратить возможный ущерб, который она способна нанести в ближайшем будущем не только аквакультурным хозяйствам, но и естественным популяциям моллюсков в природе. Предупрежден - значит вооружен.