Para ilmuwan di University of Michigan telah menentukan Dolichospermum, sejenis cyanobacteria, sebagai organisme yang menghasilkan saksitoksin berbahaya dalam bunga alga berbahaya Danau Erie. Menggunakan sekuensing genom, mereka menemukan bahwa hanya strain tertentu yang menghasilkan neurotoksin kuat tersebut, dengan air yang lebih hangat dan kadar amonium rendah berpotensi mendukung pertumbuhannya. Penemuan ini dapat meningkatkan pemantauan dan pengelolaan bunga alga di tengah perubahan iklim.
Danau Erie telah lama bergulat dengan bunga alga berbahaya (HABs) selama bulan-bulan hangat, ketika cyanobacteria berkembang biak dengan cepat dan melepaskan racun yang mengancam satwa liar dan kesehatan manusia. Bunga pada 2014 menghasilkan mikro cystin, membahayakan pasokan air minum Toledo, sementara saksitoksin—neurotoksin kuat—pertama kali terdeteksi pada 2007, meskipun sumbernya tetap sulit dilacak hingga kini.
Peneliti University of Michigan, dipimpin oleh Paul Den Uyl, mengumpulkan sampel dari HABs di seluruh danau dan menggunakan sekuensing 'shotgun' untuk menganalisis DNA. Teknik ini memungkinkan mereka merekonstruksi genom dan mengidentifikasi gen yang bertanggung jawab atas produksi saksitoksin. Temuan mereka, yang diterbitkan di Environmental Science & Technology (2025, 59(15):7600, DOI: 10.1021/acs.est.4c10888), mengungkapkan bahwa strain Dolichospermum adalah pelakunya, tetapi hanya yang spesifik yang memiliki kemampuan menghasilkan racun.
"Keuntungan utama mengetahui organisme mana yang menghasilkan racun adalah membantu kita memahami kondisi yang menyebabkan produksi racun—yaitu, kondisi apa yang membuat organisme tersebut sukses," kata Gregory Dick, profesor ilmu bumi dan lingkungan serta direktur Cooperative Institute for Great Lakes Research (CIGLR). Tim mencatat kelimpahan lebih tinggi gen saksitoksin di air yang lebih hangat, menimbulkan kekhawatiran tentang perubahan yang didorong iklim. "Dengan pemanasan danau, salah satu pertanyaan besar adalah, bagaimana itu akan mengubah komunitas biologis, termasuk bunga cyanobacteria berbahaya?" tambah Den Uyl.
Kemampuan Dolichospermum untuk mengikat nitrogen dari gas dinitrogen atmosfer memberikan keunggulan kompetitif di lingkungan amonium rendah, berpotensi memperburuk bunga alga. "Salah satu hal menarik dari memiliki genom lengkap adalah Anda bisa melihat segala yang bisa dilakukan organisme tersebut, setidaknya secara teori," jelas Dick. Peneliti telah memantau saksitoksin selama sembilan tahun tetapi menekankan bahwa terlalu dini untuk memprediksi tren jangka panjang. Upaya mendatang akan melacak kelimpahan organisme untuk memberi informasi kebijakan dan pengelolaan.