علماء في جامعة ميشيغان حددوا Dolichospermum، وهو نوع من السيانوبكتيريا، كالكائن الحي المنتج للسكسيتоксينات الخطرة في ازهار الطحالب الضارة لبحيرة إيري. باستخدام تسلسل الجينوم، وجدوا أن سلالات معينة فقط تنتج هذه النيوروتوكسينات القوية، مع مياه أدفأ ومستويات منخفضة من الأمونيوم قد تفضل نموها. هذا الاكتشاف قد يحسن الرصد والإدارة للازهار وسط التغير المناخي.
تعاني بحيرة إيري منذ زمن طويل من ازهار الطحالب الضارة (HABs) خلال الأشهر الدافئة، عندما تتكاثر السيانوبكتيريا بسرعة وتطلق سموماً تهدد الحياة البرية وصحة الإنسان. أنتجت إزهار في 2014 ميكروسيستين، مما عرض إمدادات مياه الشرب في توليدو للخطر، بينما تم اكتشاف السكسيتоксين —نيوروتوكسين قوي— لأول مرة في 2007، على الرغم من أن مصدره ظل غامضاً حتى الآن.
جمع باحثو جامعة ميشيغان، بقيادة بول دين أويل، عينات من HABs عبر البحيرة واستخدموا تسلسل 'شوتغان' لتحليل الحمض النووي. سمحت هذه التقنية بإعادة بناء الجينومات وتحديد الجينات المسؤولة عن إنتاج السكسيتоксين. كشفت نتائجهم، المنشورة في Environmental Science & Technology (2025، 59(15):7600، DOI: 10.1021/acs.est.4c10888)، أن سلالات Dolichospermum هي الجانية، لكن فقط سلالات محددة تحمل القدرة على إنتاج السم.
«الفائدة الرئيسية لمعرفة الكائن الذي ينتج السم هي أنها تساعدنا على فهم الظروف التي تسبب إنتاج السم —أي الظروف التي تجعل هذه الكائنات ناجحة»، قال غريغوري ديك، أستاذ علوم الأرض والبيئة ومدير معهد كوبراتيف لأبحاث البحيرات العظمى (CIGLR). لاحظ الفريق وفرة أعلى لجين السكسيتоксين في المياه الأدفأ، مما يثير مخاوف بشأن التغييرات الناتجة عن المناخ. «مع تدفئة البحيرات، إحدى الأسئلة الكبيرة هي كيف سيغير ذلك المجتمعات البيولوجية، بما في ذلك ازهار السيانوبكتيريا الضارة؟» أضاف دين أويل.
قدرة Dolichospermum على تثبيت النيتروجين من غاز الدينيتروجين الجوي توفر ميزة تنافسية في بيئات منخفضة الأمونيوم، مما قد يفاقم الازهار. «واحدة من الأمور الرائعة في امتلاك الجينوم الكامل هي أنك ترى كل ما يمكن للكائن فعله، على الأقل نظرياً»، شرح ديك. راقب الباحثون السكسيتоксين لمدة تسع سنوات لكنهم يؤكدون أنه مبكر جداً للتنبؤ باتجاهات طويلة الأمد. ستتبع الجهود المستقبلية وفرة الكائن لإرشاد السياسات والإدارة.