2.4.2. Водоросли и цианобактерии

Некоторые одноклеточные водоросли синтезируют высокотоксичные для животных вещества (табл. 9, 10). Изучены токсины динофлагеллят родов Gonyaulax, Gymnodinium и др. (рис. 4). В литературе по токсинам динофлагеллят нередко выделяют следующие группы токсинов: 1) паралитические (paralytic shellfish poisoning) - сакситоксин и более 10 его производных; 2) диарретические (diarrhetic shellfish poisoning) - 8 полиэфирных токсинов (polyether toxins), а также пектенотоксины (pectenotoxins, РТХ 1-3); 3) нейротоксичные вещества (neurotoxic shellfish poisoning) - бреветоксины (brevetoxins В, С), а также GB-3, РВ-1, Gb-4; 4) сигуатоксин и маитотоксин (ciguatotoxin, maitotoxin) [Yasumoto, 1985; Shimizu, 1987].

Экологически интересно, что некоторые морские беспозвоночные, в том числе используемые человеком в пищу моллюски, накапливают токсины динофлагеллят, служащих им кормом. Это может придавать моллюскам опасную для человека токсичность. Это обстоятельство необходимо учитывать в аквакультуре.

Нейротоксин Gonyaulax sp.- одно из наиболее ядовитых для теплокровных соединений, у которого ЛД50 (для мышей) всего лишь 5-10 мкг/кг. Этому яду идентичен сакситоксин, найденный у двустворчатого моллюска Saxidomus giganteus, обитающего в прибрежных водах Аляски, а также у некоторых других моллюсков.

Таблица 9. Примеры динофлагеллят, продуцирующих токсины (по [Shimizu, 1987], с изменениями)

Таблица 10. Примеры некоторых токсинов Gonyaulax [Shimizu, 1987]

Рис. 4. Вещества водорослей, токсичные для позвоночных [Baden, 1983; И др.] 1 - рипоцефалин (rhipocephalin), сесквитерпен зеленой водоросли Rhipocephalus phoenix; 2 - бреветоксин Б (brevetoxin В) или ВТХ-В водоросли Ptychodiscus brevis (Gymnodinium breve); 3 - производное гидразида дипропилтиофосфорной кислоты (фосфо-рогидразидотиоат, phosphorohydrazidothioate) той же динофлагелляты; 4 - сакситоксин (saxitoxin); известно еще не менее 11 производных сакситоксина, которые получаются при замене атомов водорода, указанных стрелками, на -ОН, -SO^-₃ и -OSO^-₃

Разнообразные токсины найдены у синезеленых водорослей (табл. 11, см. рис. 4), которые, по современным представлениям, относятся к прокариотическим микроорганизмам (являются цианобактериями). Обширная информация о токсинах различных планктонных водорослей содержится в работе Л. А. Сиренко, В. Н. Козицкой [1988].

Интересная группа экологических хеморегуляторов найдена у макрофитных морских водорослей (см., например, рис. 5). Многолетние бурые водоросли Fucus vesiculosus и Ascophyllum nodosum, доминирующие в литоральных экосистемах, имеют пищевые детерренты, которые отпугивают потенциальных консументов - моллюсков Littorina liitorea. Этими защитными веществами оказались полифенолы, а именно низкомолекулярные флорэглюцинольные (phloroglucinol) полимеры [Geiselman, McConnell, 1981]. По своей экологической функции фенольные защитные вещества очень напоминают полифенолы наземных высших растений, также служащие детеррентами.

Имеются данные о том, что между бентическими водорослями и беспозвоночными животными возможны антагонистические взаимодействия, опосредуемые экзометаболитами.

Было показано, что водорастворимые вещества, экскретируемые морским анемоном Condylactis gigantea (Weinland), могут ингибировать рост водорослей на экспериментальных стеклянных пластинках. Экссудат анемона ингибировал прорастание спор водорослей и был токсичен для развивающихся зеленых, красных и бурых водорослей [Bak, Borsboom, 1984]. Данные в этой области представляются важными для формирования водных экосистем в марикультурных хозяйствах.

Таблица 11. Некоторые токсины синезеленых водорослей [Ikawa et al., 1982: Codd. 1984; и др.]

Новый аспект эколого-биохимических взаимодействий обнаружен при изучении симбиоза водных беспозвоночных (моллюсков, морских анемонов, кораллов и др.) с фотосинтезирующими симбионтами (водорослями). Показано, что морские анемоны Anthopleura elegantissima, определенные ткани моллюсков Tridacna сгосеа и другие организмы, содержащие симбиотические водоросли, имеют повышенное содержание ферментов супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы [Shick, Dykens, 1985]. Эколого-биохимическое значение этих ферментов - обезвреживание избыточного кислорода, продуцируемого фотосинтезирующими эндосимбиотическими водорослями. Однако остается проблемой выяснение степени универсальности этого явления.