今年夏天的某些时候，旧金山湾的海岸看起来就像一个鱼类战场——到处都是死去亚博登录网页版本的白色和绿色鲟鱼、豹鲨、条纹鲈鱼、蝙蝠鳐、臭鱼、凤尾鱼和其他鱼类．它于7月下旬在阿拉米达开始，并扩展到整个海湾。据报道，截至8月底，仅奥克兰的梅里特湖就有大约1万条鱼死亡。在致命藻类生长的地方，水是暗淡的铁锈色。一个一位居民说“末日即将来临”。当地科学家被称为这一事件被称为“水中野火”。黑暗来自于罪魁祸首的密度，它以数百万计繁殖:一种叫做Heterosigma akashiwo- - - - - -akashiwo日语的意思是“赤潮”。这不是h . akashiwo这是她第一次出演明星。
h . akashiwo在日本造成了巨大的，可怕的花朵(在那里，它第一次被描述在1967在20世纪90年代中期和21世纪初，在太平洋西北部，它杀死了大量养殖和野生鱼类，每次爆发造成约200万至600万美元的损失。在海湾这里，多年来，它一直是浮游植物船员中相对寒冷的常态，没有表现出来，在中央海湾65%的常规水样中都有出现。在加州，它甚至还没有被认为是有害的真的担心，因为它不会产生毒素在食物链中生物积累。但是现在h . akashiwo已经造成了海湾历史上最严重的有害藻类爆发，科学家们正在努力了解更多信息。
“对于研究浮游植物的人来说，这是一个价值百万美元的问题——为什么现在，以及原因这生物?”加州大学圣克鲁兹分校的海洋科学教授拉斐尔·库德拉说。“这就像买彩票。背景里有很多玩家。有时他们会突然出现，接管一切。”
有害藻华，或hab，发生在被称为浮游植物的微观海洋藻类遇到在合适的条件下开始疯狂繁殖，达到每加仑水数百万个细胞的浓度。有时，细胞开始产生毒素。花开可以是良性的，但当它开始杀死生物或使人或动物生病时，它就进入了赤潮的范围。通常是毒素在起作用，但有时只是因为水华占用了其他生物所需的所有氧气。赤潮就像彩虹的颜色一样多变，或者更准确地说，就像浮游植物的许多种类一样多变。最常见的是，你听说的鞭毛藻和硅藻是优先级更高的适宜catenella导致麻痹性贝类中毒的甲藻或硅藻Pseudo-nitzschia南极光它的神经毒素软骨藻酸导致加州邓杰内斯蟹业倒闭2015．
但h . akashiwo是来自第三类的raphidophytes，它们是原生生物。这种单细胞海藻在显微镜下看起来不过是一片玉米片，但它能像植物一样进行光合作用，并像动物一样靠两根毛发状的鞭毛移动。既不是植物，也不是动物，也不是真菌。对科学家来说，这仍然很神秘。关键的未解问题是什么条件会触发它开花，以及为什么它有时会变成有毒的，或者不会。
但在解开生态系统的问题之前，你必须了解生物体本身。和h . akashiwo不太好对付的。首先，它真的很软，没有坚硬的细胞壁，这使得它收集起来有些脆弱。试图用化学物质保存它，它们会使它脆弱的细胞变形或破裂。作为一种国际化的、经常旅行的藻类，它无论走到哪里，它的外观都会发生轻微的变化——所以它在日本和旧金山湾有一点不同，这使得它更难识别。亚博登录网页版本
很多我们所知道的h . akashiwo这在一定程度上要归功于科学家们，他们从2010年开始，在华盛顿圣胡安岛水域附近的一个花哨的集装箱里工作了三年。美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration)称其为“活体实验室”。在那里，科学家们可以分离出这种易逝而挑剔的藻类样本，并在与它们自然生长的环境类似的室外环境中培养它们。这样做的动力来自科学和金钱——自20世纪90年代中期以来，h . akashiwo在几乎没有任何征兆的情况下，太平洋西北部和不列颠哥伦比亚省西南部的内陆水域开始大量开花。
旧金山州立大学河口和海洋科学中心的研究教授和高级研究科学家威廉·科克伦(William Cochlan)就是那个容器实验室里的人之亚博意甲买球APP一。亚博登录网页版本科克伦是加州为数不多的研究h . akashiwo科克伦回忆说，当时他的研究生给它起了个绰号叫“会飞的土豆”。后来，他想:“没有人知道这些细胞的生理机能。没有人在西海岸种植或研究它们——我要开始这样做。”
这就是Cochlan的生态生理实验室，他说这是加州唯一一个进行培养和实验的地方h . akashiwo2002年，当这种生物在湾区首次密集繁殖时，这种细胞已经准备好了。在此之后，2004年又发生了一次规模较小的花期。此时，包括科克伦和他的几个研究生亚博意甲买球APP在内的研究人员，有找到了一些关于这种特殊藻类的原因。
一般来说，任何浮游植物都需要阳光、营养物质、盐度和温度的正确组合才能生长。这些条件是物种特有的，限制了它的生长速度。例如，海湾通常是硅藻生长的好地方。但当海水变得炎热而平静时，就像最近几个月一样，其他东西接管的条件就成熟了。
在翅膀上漂浮h . akashiwo在很大的盐度和水温范围内，它们都很快乐。由于海藻会游泳，摆动鞭毛，它们可以进入不适合捕食者居住的地区，从而逃脱浮游动物等掠食者的追捕。通过在水柱中上下移动，它们可以优化阳光和养分的可利用性。“他们不必担心旧金山湾是如此浑浊，因为他们游到最表面，”科克伦解释说。亚博登录网页版本最重要的是，它们不挑食。这种食物就是氮，它以各种形式存在:高度氧化的硝酸盐，以及更还原的形式，如铵和尿素。科克兰说:“这个物种在所有这些地方都能生长得同样好，即使阳光暗淡，在水柱深处也能生长得一样好。”
如果你要找的是坏人，这很难怪h . akashiwo为了开花。它只是在做藻类所做的事情:在合适的时候进食，并在此过程中繁殖。来h . akashiwo在美国，海湾是一家自助式餐厅。氮来自废物——人类粪便、动物粪便、化肥径流和炼油厂都是主要来源——没有多少河口能像海湾那样吸收如此惊人的营养物质。该地区有数十个污水处理厂，每年释放约5亿加仑的处理废水，占系统中溶解无机氮(DIN)和溶解无机磷酸盐输入的60%以上2014年的报告来自旧金山河口研究亚博登录网页版本所。平均每天约有74公吨这样的氮进入海湾。实际上，现在的水比上世纪七八十年代之前要干净得多，当时工厂开始通过二级废水处理来去除污染物。但是二次处理并不能去除太多的氮，而且大多数植物也没有限制它们的产量。所以现在，随着越来越多的营养物质涌入海湾，气候变化使海水升温，我们可能会看到更多有害的藻类大量繁殖。包括那些涉及h . akashiwo．
我们能消除它吗?旧金山河口研究所的资深科学家、旧金山湾营养管理项目的首席科学家大卫·森说，可能不会。亚博登录网页版本“也许它会永远留在这里，”他说。“至少有一种方法可以降低这样的事件的严重程度。这还是在旧金山湾的营养水平较低的情况下。”亚博登录网页版本他补充说，这是可行的。但这需要“大约100亿美元”。
当藻类消耗了可用的自助餐，死亡并下沉时，水华就结束了。但即使在这里，h . akashiwo胜利。当受到压力时，它会形成一个囊肿——一个顽强的休眠版本——并沉入沉积物中，等待条件再次变得有利。这是一个可能的原因h . akashiwo在夏季早些时候的最初激增之后，9月份再次开花。“囊肿是细胞的一种环境弹性形式。它就像一粒种子，”科克伦说。“所以一旦你有过一次开花，你很可能会再次开花。可能几周后就会了。也许过几年就可以了。这完全取决于哪些因素的组合触发了细胞的囊化。”
无论何时，研究人员不仅可以通过地面监测发现它，亚博意甲买球APP还可以从太空中寻找有害气体。例如，国家海岸海洋科学中心(NCCOS)使用卫星捕获的表面荧光数据作为叶绿素的代表，而叶绿素又是浮游植物生物量的代表。与此同时，对于最近的一次爆发，美国地质勘探局和SFEI加强了他们的监测，在南湾曲折地测量浮游植物的丰度(包括h . akashiwo)、溶解氧、盐度、悬浮沉积物等参数。9月初，NCCOS根据美国地质调查局的加州水科学中心和SFEI的赤潮事件响应计划，为毒素分析、培训和数据收集等活动提供了紧急资金。
收集所有这些数据将帮助科学家了解什么情况会导致毒性h . akashiwo花朵。回到普吉特湾的集装箱里，科克伦和他的研究生们用不同的赤石藻细胞做实验时，他们不断地调整不同的营养来源、光照水平和盐度，都是为了看看哪些组合不仅能让赤石藻生长得更快，可能形成藻华，还能让它们释放毒素。大量的藻类不一定是一个问题。科克伦说:“但如果它们数量很多，并且产生大量毒素，或者它们增加了每个细胞的毒素，也就是我们所说的‘热因子’，那么问题就严重了。”“这显然是我们在旧金山湾正在发生的事情，”他补充说，因为甚至在氧气水平骤降之前，鱼类就已经死亡了—亚博登录网页版本—尽管检测毒素是一项高度专业化的任务，需要一段时间才能在实验室中确认。帮助这些工作的紧急资金是随着花海重新扩展到海湾而来的。但HAB研究人员并不亚博意甲买球APP总是这么幸运。
Senn、Kudela和Cochlan这三位科学家都认为，从长远来看，资金是阻碍赤潮藻研究取得进展的主要因素。亚博意甲买球APP科克伦说:“我经常对人们说，摆脱这些有害藻华的最快方法是最终获得一个项目的资金——当你获得资金的那一刻，毫无疑问，它不会发生。”他笑了。但他只是半开玩笑。当海滩上有死鱼时，每个人都对赤潮感到兴奋，但一旦赤潮消失，我们都忘记了。
但是他们又回来了。因此，与此同时，科学家们希望通过更好地跟踪、研究和预测赤潮，为赤潮的到来做好准备，尤其是因为它们并不都像蓝藻那样无害h . akashiwo．来自亚博意甲买球APP加州大学洛杉矶分校、加州大学圣克鲁斯分校和旧金山河口研究所的研究人员正在创建一个计算机程序，该程序将高分辨率卫星数据和地面监测数据结合起来，以模拟旧金山湾及其毗邻亚博登录网页版本沿海地区的藻华可能性。目前最常用的卫星有300米的空间分辨率，但到2024年，这可能会下降到30米左右。理想情况下，他们会将其与更好地理解导致这些开花的微小而奇怪的细胞的遗传学和生理学结合起来。
然而，这需要我们花费时间、金钱和精力在研究非常非常小的东西——“会飞的土豆”和它的同类——这项单调乏味的工作上。科克伦说:“如果不了解土壤中生长着什么，你就无法理解一个农场是如何运作的。”“海洋也是如此。”
