Forskare vid University of Michigan har pekat ut Dolichospermum, en typ av cyanobakterier, som den organism som producerar farliga saxitoxiner i Lake Erie's skadliga algblomningar. Med genomsekvensering fann de att endast vissa stammar genererar de potenta neurotoxinerna, där varmare vatten och låga ammoniumhalter potentiellt gynnar deras tillväxt. Detta fynd kan förbättra övervakning och hantering av blomningar mitt i klimatförändringarna.
Lake Erie har länge kämpat med skadliga algblomningar (HABs) under varma månader, när cyanobakterier förökar sig snabbt och släpper ut toxiner som hotar viltliv och människors hälsa. En blomning 2014 producerade mikrocystin, vilket hotade Toledo's dricksvattensförsörjning, medan saxitoxin – en kraftfull neurotoxin – först upptäcktes 2007, även om dess källa förblev okänd fram till nu.
Forskare vid University of Michigan, ledda av Paul Den Uyl, samlade prover från HABs över sjön och använde 'shotgun'-sekvensering för att analysera DNA. Denna teknik möjliggjorde rekonstruktion av genomer och identifiering av gener ansvariga för saxitoxinproduktion. Deras resultat, publicerade i Environmental Science & Technology (2025, 59(15):7600, DOI: 10.1021/acs.est.4c10888), visar att Dolichospermum-stammar är skyldiga, men endast specifika bär toxinkapacitet.
"Den största fördelen med att veta vilken organism som producerar toxinet är att det hjälper oss förstå villkoren som orsakar toxinproduktion – det vill säga, vilka villkor som gör dessa organismer framgångsrika," sade Gregory Dick, professor i jord- och miljövetenskap och chef för Cooperative Institute for Great Lakes Research (CIGLR). Teamet noterade högre förekomst av saxitoxin-genen i varmare vatten, vilket väcker oro för klimatdrivna förändringar. "Med uppvärmningen av sjöarna är en av de stora frågorna hur det kommer förändra de biologiska gemenskaperna, inklusive skadliga cyanobakterieblomningar?" tillade Den Uyl.
Dolichospermums förmåga att fixera kväve från atmosfäriskt dinitrogengas ger en konkurrensfördel i ammoniumfattiga miljöer, vilket potentiellt förvärrar blomningar. "En av de coola sakerna med att ha hela genomet är att man kan se allt organismen kan göra, åtminstone teoretiskt," förklarade Dick. Forskare har övervakat saxitoxin i nio år men betonar att det är för tidigt att förutsäga långsiktiga trender. Framtida insatser kommer spåra organismens abundans för att informera politik och hantering.