В океане происходит нечто странное: дельфины массово теряют ориентацию из-за водорослей

Каждый год на берегах разных стран находят десятки дельфинов, оказавшихся вне воды. Некоторые из них ещё живы, другие погибают, а причина их поведения остаётся загадкой. Новое исследование, опубликованное в журнале Communications Biology, предлагает неожиданную версию: у части дельфинов могут развиваться признаки болезни Альцгеймера, а катализатором становится вредоносное цветение водорослей.

Открытие объединяет экологию и нейробиологию, показывая, что изменения в морской среде напрямую отражаются на здоровье млекопитающих — и, возможно, на человеке.

Массовые выбросы: тревожная тенденция

Случаи выбросов морских млекопитающих на берег фиксируются всё чаще. В июле прошлого года США пережили крупнейший массовый инцидент в истории — на побережье выбросились сотни особей.

Подобные события наблюдаются и во Флориде, особенно в лагуне Индиан-Ривер, которая протянулась вдоль восточного побережья штата на 251 километр. Это место считается естественным домом для дельфинов-афалин (Tursiops truncatus), но в последние годы оно стало и зоной повышенного риска.

Учёные заметили, что количество выбросов растёт именно летом — в период, когда в лагуне активно происходит цветение водорослей. Это совпадение заставило исследователей предположить связь между экологическими изменениями и неврологическим состоянием дельфинов.

Когда вода становится ядом

Вредоносное цветение водорослей (Harmful Algal Bloom, HAB) — это стремительное размножение микроскопических водорослей и цианобактерий, которые вырабатывают нейротоксины. Эти вещества накапливаются в воде и по пищевой цепочке проникают в организм животных. Под воздействием токсинов страдают рыбы, птицы, черепахи и даже крупные морские млекопитающие.

Проблема усугубляется изменением климата: тёплая вода и повышенное содержание питательных веществ из стоков сельского хозяйства создают идеальные условия для распространения водорослей. В результате цианобактериальные "ковры" занимают всё новые участки океана, превращая целые эстуарии во временные "мертвые зоны".

Исследование мозга дельфинов

Чтобы проверить гипотезу о влиянии токсинов, группа учёных из Университета Майами и ряда исследовательских центров изучила мозг 20 дельфинов, выбросившихся на берег в лагуне Индиан-Ривер между 2010 и 2019 годами.

Анализ показал удивительные результаты: в период цветения уровень 2,4-диаминомасляной кислоты (2,4-DAB) - одного из нейротоксинов — оказался в 2900 раз выше, чем в те же ткани мозга вне сезона цветения.

"Поскольку дельфины считаются экологическими индикаторами токсичного воздействия в морской среде, существуют опасения по поводу проблем со здоровьем человека, связанных с цветением цианобактерий", — заявил исследователь Дэвид Дэвис из Медицинской школы Миллера при Университете Майами.

Это открытие связывает экологическое явление с неврологическими изменениями, ранее наблюдавшимися у людей.

Когда болезнь человека встречается в океане

Учёные обнаружили в мозге дельфинов амилоидные бляшки - белковые отложения, характерные для болезни Альцгеймера. Такие структуры действительно встречаются у старых дельфинов, но обычно в умеренном количестве.
Однако в данном случае их число и распределение напоминали патологические изменения, наблюдаемые у людей, страдающих деменцией.

Параллельно исследователи отметили изменения в экспрессии генов, связанных с воспалением и клеточным стрессом. Всё это говорит о том, что токсическое воздействие может ускорять процессы нейродегенерации.

Сравнение

Эти результаты позволили авторам предположить: именно потеря ориентации из-за поражения мозга могла стать причиной того, что дельфины теряют способность ориентироваться в магнитном поле Земли и выбрасываются на берег.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: накопление токсинов из-за неконтролируемого цветения водорослей.

• Последствие: повреждение мозга и дезориентация морских животных.

• Альтернатива: контроль за стоками, очистка воды и сокращение питательных выбросов, провоцирующих рост цианобактерий.

Учёные подчеркивают, что речь идёт не только об экологии, но и о здоровье человека: те же токсины могут попадать в питьевую воду и морепродукты.

А что если дельфины предупреждают нас?

Дельфины давно считаются индикаторным видом - их организм реагирует на изменения среды раньше, чем у других животных. Если нейротоксины способны влиять на их мозг, это может быть тревожным сигналом и для людей.
Некоторые исследования уже связывают хроническое воздействие цианобактериальных токсинов с риском развития нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера и БАС (боковой амиотрофический склероз).

Таким образом, дельфины становятся не только жертвами экологических процессов, но и своеобразными "биологическими свидетелями" того, как океан отражает глобальные перемены.

Плюсы и минусы гипотезы

Как остановить цепную реакцию

Учёные предлагают несколько направлений для действий:

1. Мониторинг водорослей. Создание постоянных спутниковых и биохимических наблюдений за цветением в прибрежных зонах.

2. Контроль загрязнений. Сокращение поступления азотных и фосфорных соединений из сельского хозяйства.

3. Изучение токсинов. Расширение исследований по влиянию 2,4-DAB и других соединений на мозг животных и человека.

4. Своевременное реагирование. Разработка систем предупреждения для прибрежных сообществ во время пиков цветения.

Что это значит для будущего

Рост числа выбросов дельфинов — не просто трагическая случайность, а симптом глобального кризиса океанических экосистем. Потепление, загрязнение и нарушение трофических цепей усиливают нагрузку на морскую фауну.
Дельфины, как высокоразвитые животные, реагируют первыми. Их поведение становится зеркалом экологических процессов, происходящих в океане — от изменения климата до распространения токсичных микроорганизмов.

"Хотя, вероятно, существует множество путей развития болезни Альцгеймера, воздействие цианобактерий всё чаще становится фактором риска", — отметил Дэвид Дэвис.

Три интересных факта

1. Дельфины-афалины обладают самым крупным мозгом среди морских млекопитающих относительно массы тела — именно поэтому их нейробиология близка к человеческой.

2. Цветение водорослей во Флориде усилилось более чем на 80% за последние три десятилетия.

3. Некоторые токсины цианобактерий сохраняются в организме животных до нескольких лет, медленно разрушая нервную систему.

Исторический контекст

Исследования влияния цианотоксинов начались в середине XX века, когда массовая гибель рыбы и птиц заставила биологов искать причину. Тогда впервые было установлено, что микроскопические водоросли способны вырабатывать опасные нейротоксины.
Сегодня, когда климат становится теплее, а загрязнение усиливается, эти процессы ускоряются. В результате океан, некогда источник жизни, превращается в поле для невидимых химических реакций, которые влияют на всех — от планктона до человека.