前段时间,博茨瓦纳国家公园400多头大象神秘死亡,在死亡的大象中,既有公象也有母象,年龄覆盖了各个年龄段。据当地村民介绍,他们看到一些大象在死亡前步履蹒跚地转圈圈。大约70%大象的死亡发生在水坑附近。他们死后,并没有引来大批的秃鹰。
非洲南部国家博茨瓦纳有“大象王国”之称,虽然人口不到230万,博茨瓦纳北部却有超过12.9万头大象。大象的神秘死亡引起了许多生物学家的忧虑。而如今,导致大象神秘死亡的元凶终于查清楚,那就是蓝细菌。
蓝细菌是古老的生物,它是一种大型单细胞原核生物,没有细胞核、线粒体、叶绿体、中心体、高尔基体、内质网、液泡,有的只是,叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,藻胆素。是这个地球上最具有划时代意义的生物。
在约30亿年前,地球本是无氧的环境,使地球由无氧环境转化为有氧环境是由于蓝细菌出现并产氧所致。当然,蓝细菌光合作用产生的氧气也杀死了地球上90%的无氧生物,还氧化了大气中的甲烷,使它们变成了保温效果更弱的二氧化碳,形成了地球第一个大氧化时代,从此,真核生命登上了历史舞台,有氧环境下生物代谢功能的增强,有性繁殖出现后遗传变异的加速等因素,使得生命的多样性得到了迅速发展,真核生命由单细胞向多细胞演化。
不过当年蓝细菌的过量繁殖造成了地球被冰封3亿年的惨剧。地质学家称之为氧气大灾变。之后生命的发展进入了相当长一段时间的萎靡期,直到5.2亿年前,地球迎来了一次史无前例的寒武纪生命大爆发,在很短的时间内,从低等的海绵动物到高等的脊椎动物,现代海洋生物门类的祖先几乎全部涌现了出来。
科学家发现,那时大气氧含量达到了足以使生物机能很好发育的水平。因此,生物进化出了骨骼,眼睛、脊索、口器和触手等,而且以身体两侧对称为主。它们开始向海洋不同的水层扩散,建立起了现代海洋生态系统的雏形。由于大型捕食动物奇虾的出现,复杂的食物链也开始建立了起来,从而引发了之后五亿年来高潮迭起的生命演化。
直到如今,蓝细菌还是生态系统的重要组成部分它是,许多水生生态系统最稳固的基础,作为生产者提供了整个生态系统的原始食物来源,使得养殖成本得以下降。它们在氮、磷丰富的水体中生长旺盛,可作为水体富营养化的指示生物。有某些属种在富营养化的海湾和湖泊中引起海湾的赤潮和湖泊的水华,严重者引起水生动物大量死亡。像造成太湖、巢湖和滇池水华现象的幕后黑手,就是它们,因此恶名昭彰。
最重要的是,蓝细菌会产生毒素,当蓝藻细胞破裂破裂时,将毒素排放到水中,就算把水水煮沸了,也无法去除蓝藻毒素。
一些蓝细菌甚至能产生4种类型的毒素,分别是肝毒素、神经毒素、内毒素和细胞毒素。其中其中造成危害最大,最引人注目的毒素叫做微囊藻毒素,是一类具有生物活性的环状七肽化合物,为分布最广泛的肝毒素。其具有毒 性大、分布广、结构稳定,是危害人体健康的重要生物毒素 之一。
它专一性地与细胞(如肝、肾)内的蛋白磷酸酶结合,在致死剂量暴露的情况下,15~60分钟之内即发生不可逆的器官损伤,在这种情况下,具有重要功能的肝脏、肾脏等被严重损伤以致治疗可能作用甚微或毫无价值。科学家发现,蓝绿藻水华中的微囊藻毒素与人群中的肝癌有密切的关系。
历史上最早的关于微囊藻素对人类的毒害作用可追溯到1000多年前的中国,当时诸葛亮记载了他的部队从中国南部的一条发绿(推测可能是蓝藻)的河流中取水饮用而中毒死亡。一项发表在Arch Toxicol的研究指出,藻毒素有过导致牛、水鸟、羊、鱼和狗等动物以及人类中毒的案例。一项发生在巴西的较严重的藻毒素中毒事件中,由于透析水被蓝藻产生的微囊藻毒素污染,在131名接受透析治疗的患者里,100人出现了严重的肝衰竭,最终76人死亡,其中52人的死归因于微囊藻毒素。
而造成此次大象神秘死亡的就是蓝细菌中的微囊藻毒素,而大象死亡事件的调查数据显示,70%的大象死亡地点在生长着蓝藻的水坑附近。科学家也在这些大象尸体的样本中,检测到了具有神经毒性的藻毒素。研究人员认为,大象相比于其他动物可能更易被感染,因为它们会花大量的时间在水中洗澡,并且饮用的水也更多。
这件事造成的生态影响暂时还是没办法确定的,生态系统过于复杂,牵一发动全身,任何一点微小的改变都可以造成不可预知的后果。而目前当地政府也表示会进一步监控这些蓝藻的生长,避免气候变化导致有毒的蓝藻再次暴发,重演这一惨剧。