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| カレニア・ブレビス | |
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科学的分類 
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| ドメイン： | 真核生物 |
| クレード: | 発汗抑制剤 |
| クレード: | ロシア |
| クレード: | アルベオラータ |
| 門: | ミゾゾア |
| スーパークラス: | 渦鞭毛藻類 |
| クラス： | 渦鞭毛藻類 |
| 注文： | ギムノディニア目 |
| 家族： | カレニア科 |
| 属: | カレニア |
| 種： | K.ブレビス
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| 二名法名 | |
| カレニア・ブレビス (デイビス) G. ハンセンとモエストラップ
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カレニア・ブレビスは、カレニア属に属する微小な単細胞の光合成生物である。メキシコ湾の海域でよく見られる海洋性渦鞭毛藻である。 [1]これは、米国のフロリダ州とテキサス州の湾岸、およびメキシコの近隣の海岸に影響を与える「フロリダ赤潮」の原因となる生物である。K .ブレビスは、フロリダ半島の周囲を長距離移動し、北はカロライナ州まで移動することが知られている。 [2]
各細胞には2本の鞭毛があり、回転しながら水中を移動することができます。K . brevisは装甲がなく、ペリジニンを含みません。細胞の直径は20〜40μmです 。K . brevisは、ブレベトキシンと呼ばれる強力な神経毒を自然に生成します。これは他の生物の胃腸や神経に問題を引き起こし、海洋生物や海鳥の大量死の原因となっています。[3]
歴史
K. brevisの分類は技術の進歩に伴い時間とともに変化してきた。[4]
Karenia brevisは、2001年にKaren A. Steidinger博士[5]にちなんで命名されました。以前はGymnodinium breveやPtychodiscus brevisとして知られていました。1948年に初めてGymnodinium brevisと命名されました国際植物命名規約のガイドラインと相関するGymnodinium breveに変更されました。1979年にPtychodiscus属に分類され、 Ptychodiscus brevisと命名されました。これは、新しい研究により、その形態、生化学、超微細構造により、この属の方が適していることが示されたためです。その後、1989年に科学者たちは、この生物を元の名前（ G. breve ）で呼ぶことに同意しました2000年にコペンハーゲン大学で設立された 新しい属Kareniaに再分類され、移されました
カレニア・ブレビスは1947年にフロリダで初めて確認されたが、メキシコ湾での逸話的な報告は1530年代にまで遡る。[1] [6]カベサ・デ・バカなどのスペイン人探検家によって記録されているように、カレニア・ブレビスの大発生は15世紀と16世紀のスペイン人探検家たちによって起こったことが知られている。 [要出典]これらの探検家は、カレニア・ブレビスによる現代の大量死に似た大量の魚の死を記録している。CCデイビスは1948年にこれらの大量死がカレニア・ブレビスによるものであることを確認した。 [7]
生態と分布
カレニア・ブレビスの最適温度範囲は22～28℃（72～82℉）で、[8]最適塩分範囲は25～45実用塩分単位（PSU）で、[9]「低放射照度環境」に適応しており、生存するために有機および無機の窒素およびリン化合物を利用できる。[10]通常の環境では、カレニア・ブレビスは光の強い方向[11]と重力に逆らって移動するため[12] 、カレニア・ブレビスは水中に浮遊している水面上に留まる傾向がある。カレニア・ブレビスの遊泳速度は1時間あたり約1メートル[13]で、この生物は年間を通じてメキシコ湾の海域で1リットルあたり1,000個以下の濃度で見つかる。[2]
科学者たちは、 K. brevisをカレニア属の他の10種と区別することが難しいため、その明確な地理的分布範囲を特定することができなかったが、 K. brevisはメキシコ湾で最も一般的な種である。[14]
カレニア・ブレビスは、赤潮の原因物質で、この生物が通常よりも高い濃度で増殖すると発生します。この現象が発生すると、水は赤みがかった色やピンク色に染まるため、カレニア・ブレビスの個体数が急増する現象はフロリダ赤潮と呼ばれています。カレニア・ブレビスによって引き起こされるこれらの藻類の大量発生はブレベトキシンを生成し、海洋哺乳類を含む多数の海洋動物や鳥類の死という重大な生態学的影響をもたらす可能性があります。[15]カレニア・ブレビスによって引き起こされるフロリダ赤潮により、大規模な魚の死滅が起こることが知られています。食物連鎖を通じて、サメなどの大型捕食種や、人間が一般的に食べる種を含む魚種が影響を受けます。[2]
ある研究者は、「フロリダ西海岸沿いのK. brevisの大発生を説明できる単一の仮説はない」と述べています 。 [10]しかし、ほとんどの藻類と同様に、その発生と生存は、水温、塩分、光、水中の栄養素/化合物など、環境のさまざまな要因に依存しています。[10]ただし、周辺の沿岸地域での肥料の大量使用や、川によって運ばれた遠方の農場からの肥料の流出が、藻類の成長に影響を与えている可能性があると考えられています。
好条件の下では、K. brevisなどの毒素産生渦鞭毛藻が繁殖し、高濃度にまで成長します。この現象は「有害藻類ブルーム」または「HAB」と呼ばれます。これらの HAB にはさまざまな種類があり、影響もさまざまですが、K. brevisはフロリダ赤潮の原因物質です。K . brevis が産生する毒素により、これらの赤潮は海洋生物に有害であり、発生する沿岸の住民にさえ影響を与える可能性があります。[16]
人間の健康と活動への影響
K. brevis が通常の個体数レベルで見つかる地域では、この生物が人間の健康に害を及ぼすことは知られていない。この生物が人間の健康や活動に懸念されるのは、個体数が抑制されずに有害な藻類が大量発生したときのみである。 [15]これらの藻類が大量発生した地域で採取され消費される貝類については、同じことは言えない。K . brevisによって放出されるブレベトキシンは、フロリダ赤潮の際の貝類の肉に含まれており、人間に神経毒性貝中毒(NSP) と呼ばれる症状を引き起こす可能性がある。NSP による人間の死亡例は記録されていないが、中毒は吐き気、嘔吐、およびさまざまな神経症状を引き起こす。[17] NSP 以外では、フロリダ赤潮の際の人間の健康への影響は、赤潮の影響を受けた地域の水上または海岸近くにいる感受性の高い人への呼吸器系および目の刺激、およびフロリダ赤潮の水に直接さらされた皮膚の刺激に限定されていると考えられている。喘息、肺気腫、COPDなどの既存の呼吸器疾患を持つ人は、K. brevisによって引き起こされる呼吸器の刺激による被害を受けやすい可能性があるため、フロリダ赤潮の期間中は沿岸地域から離れるよう勧告される場合があります。[15]
フロリダ赤潮を引き起こすK. brevisの個体群の無制限な大量爆発は、影響を受ける沿岸地域に重大な経済的影響も与えている。K . brevis赤潮の影響を受ける多くのコミュニティの主な収入源は観光である。赤潮の期間中、この重要な収入源は、影響を受けるフロリダの沿岸コミュニティにとってしばしば数千万ドルの規模で失われる。[18]
この特定の原生生物は、人間、大型魚、その他の海洋哺乳類に有害であることが知られています。イシサンゴの生存はブレベトキシンによって悪影響を受けることが判明しています。イシサンゴは、 K. brevisの濃度が高いと呼吸速度が低下します。[3]
効果カレニア・ブレビス環境について
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ブレベトキシンはK. brevisから放出される神経毒性化合物のグループです。高濃度のブレベトキシンは魚類、海洋哺乳類、鳥類にとって致命的となる可能性があります。[19] [20]ブレベトキシンはサンゴにも脅威を与えます。[21]
沿岸域の魚類の大量死は赤潮の大量発生によって引き起こされます。[22]シギ・チドリ類も魚を食べることでブレベトキシンに感染する可能性があります。 [23]このように、赤潮の大量発生は生態系全体に大きな影響を及ぼす可能性があります。さらに、感染した魚や貝類は漁業や経済に脅威をもたらします。[20] [22]
K. brevisの赤潮は、複数のウミガメ種の死亡率の重要な要因であることもわかっています。[24]具体的には、ケンプヒメウミガメ、アカウミガメ、アオウミガメ、タイマイで、特にフロリダ西海岸沿いで多く見られます。[24]赤潮はウミガメの座礁の主な原因であるため、この絶滅危惧種の脆弱性に寄与しています。[24]
K. brevisの大量発生は、マナティーのような海洋動物に致命的な健康リスクをもたらします。メキシコ湾での赤潮の大量発生が長期化すると、マナティーの個体群にかなりの死亡例が見られます[25] 。ブレベトキシンはマナティーの免疫システムを低下させ、他の病気のリスクを高めます[25]。さらに、ブレベトキシンはマナティーの酸化ストレスと相関関係にあります[25] 。
全体的に、ブレベトキシンは野生生物に重大な影響を及ぼしており、海洋生態系全体に対する多様で複合的な影響はまだ完全には解明されていません。
検出と監視
K. brevisの検出には、顕微鏡検査や色素分析に基づく従来の方法が用いられている。これらは時間がかかり、通常、熟練した顕微鏡検査技師による同定が必要となる。[26]培養による同定は非常に難しく、数ヶ月かかることもある。
現場測定によるK. brevisの大量発生の検出とモニタリングの従来の方法は、労働集約的であり、リアルタイムの検出やモニタリングを実現する上で実際的な制限があります。「Brevebuster」は、自動水中車両または固定プラットフォームに配備できる配備可能な機器で、フロリダの赤潮を光学的に検出できます。[6]そのため、海洋環境でK. brevis細胞を高感度かつ正確に検出するための分子リアルタイムPCRベースのアプローチが開発されました。 [27] K. brevisからのrbcL mRNA を検出するためのリアルタイム核酸配列ベース増幅 (NASBA) アッセイが開発されました。NASBA は高感度、迅速、効果的であり、海洋環境でK. brevis を検出および定量するための追加または代替方法として使用できます。 [28]
K. brevisを検出する別の技術は、UV-vis スペクトルのモデルベースの検査を使用する多波長分光法です。[29]衛星分光法を使用した検出方法も開発されています。[30] [31]中解像度イメージング分光計 (MERIS) と中解像度イメージング分光放射計 (MODIS) 海洋色センサーからの衛星画像は、クロロフィル蛍光と低い後方散乱特性を利用してK. brevisを識別します。 [32] [33] [34] K. brevisの細胞を検出する方法に加えて、酵素結合免疫吸着測定法 (ELISA) と液体クロマトグラフィー質量分析法 (LCMS) が貝類のブレベトキシンを検出するために開発されており、[6] [35]標準的なマウス生物学的検定よりも感度が高く、2008 年の時点で州間貝類衛生会議で規制目的での使用が検討されていました。
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外部リンク
- フロリダ海洋研究所のフロリダの赤潮に関するページ
- [1]