呂宋島（Luzon）居住著菲律賓一半以上的有人憶種越容易人口，在這里，吃下許多人經(jīng)常食用諸如貝類這樣的海貝后永海產(chǎn)品。
貝類常以浮游生物為食，久失但一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)注意到，可怕呂宋島貝類的有人憶種越容易食譜中包括了一類叫做擬菱形藻（Pseudo-nitzschia）的硅藻，這讓他們感到了一絲擔(dān)憂。吃下
有毒的海貝后永玻璃房主
硅藻是海洋生態(tài)系統(tǒng)中一種主要的浮游植物，也是久失重要的初級(jí)生產(chǎn)者。
它們常被稱為“住在玻璃房里的可怕藻類”（algae that live in glass houses），因?yàn)樗鼈兊挠腥藨浄N越容易細(xì)胞外都被覆著以二氧化硅為主要成分的細(xì)胞外壁，在顯微鏡下觀察它們，吃下可以看到它們的海貝后永外殼會(huì)呈現(xiàn)出錯(cuò)綜復(fù)雜的美麗圖案，好似精致的久失玻璃房（玻璃的主要成分也是二氧化硅）。
圖片來(lái)源：Prof. Gordon T. Taylor,可怕 Stony Brook University - corp2365, NOAA Corps Collection, Public Domain
雖然大多數(shù)硅藻對(duì)人類或其他人生物沒(méi)有什么危害，但擬菱形藻是例外，世界許多地方的水產(chǎn)從業(yè)者都忌憚它們。
1987 年秋季，加拿大愛(ài)德華王子島（Prince Edward Island）發(fā)生了一系列嚴(yán)重的食物中毒事件，導(dǎo)致至少 3 人死亡，107 人住院。這些患者都食用了當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖的一種貽貝，隨后開(kāi)始出現(xiàn)不同的病癥，一些人出現(xiàn)嘔吐、惡心和腹痛等癥狀，更為嚴(yán)重的是，一些患者出現(xiàn)了“失憶性貝類中毒”（amnesic shellfish poisoning, ASP），即在食用貽貝后，短期記憶的能力受到了不可逆轉(zhuǎn)的永久性損傷。
經(jīng)過(guò)檢測(cè)后，研究者發(fā)現(xiàn)，這些貽貝中都含有一種叫做軟骨藻酸（domoic acid）的神經(jīng)毒素，它可以過(guò)度刺激神經(jīng)元中的特定受體，導(dǎo)致人體興奮性中毒，從而導(dǎo)致生理功能受損。而出現(xiàn)“失憶性貝類中毒”的人，則是由于軟骨藻酸讓他們大腦中對(duì)記憶形成至關(guān)重要的海馬區(qū)域產(chǎn)生了永久損傷。
而這些貽貝體內(nèi)的軟骨藻酸，則正好來(lái)源于擬菱形藻。在目前已知的擬菱形藻物種中，接近半數(shù)都能產(chǎn)生軟骨藻酸。而作為海洋中的初級(jí)生產(chǎn)者，這些擬菱形藻產(chǎn)生的軟骨藻酸，會(huì)通過(guò)食物鏈在貝類、魚(yú)類等體內(nèi)富集，直到被人類食用，導(dǎo)致中毒。
1987 年愛(ài)德華王子島的食物中毒事件，是首次記載的因軟骨藻酸引起人類食物中毒事件。在這之后，對(duì)海產(chǎn)品中軟骨藻酸的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)，也成為了多國(guó)海產(chǎn)業(yè)的重要流程之一。
Pseudo-nitzschia pungens和Pseudo-nitzschia brasiliana（圖片來(lái)源：Botavara et al.）
但對(duì)于菲律賓來(lái)說(shuō)，人們對(duì)于當(dāng)?shù)財(cái)M菱形藻種類和擴(kuò)散程度還知之甚少。因此，在得知呂宋島附近也存在擬菱形藻后，來(lái)自菲律賓馬尼拉雅典耀大學(xué)和馬來(lái)西亞沙撈越大學(xué)的研究者立即開(kāi)展了研究，他們想知道這些擬菱形藻中是否有能夠過(guò)產(chǎn)生軟骨藻酸的種類。“據(jù)我們所知，菲律賓的擬菱形藻分類研究此前幾乎不存在。”研究者表示。
他們采集了呂宋島貝類養(yǎng)殖場(chǎng)中貝類體內(nèi)的擬菱形藻樣本，并進(jìn)行了形態(tài)學(xué)和遺傳特征上的分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，樣本中確實(shí)存在能產(chǎn)生軟骨藻酸的兩種擬菱形藻 Pseudo-nitzschia pungens 和 Pseudo-nitzschia brasiliana，其中，Pseudo-nitzschia brasiliana 是首次在呂宋島被發(fā)現(xiàn)。
前不久，他們將這些研究結(jié)果發(fā)表在了《硅藻研究》（Diatom Research）上，這是菲律賓首批針對(duì)養(yǎng)殖貝類的微藻分類研究之一，證實(shí)了菲律賓沿海生態(tài)系統(tǒng)中有害藻類的存在。
更多研究
世界各地的科學(xué)家，仍在對(duì)擬菱形藻和軟骨藻酸的擴(kuò)散和地理分布等方面，進(jìn)行詳盡地追蹤和研究。另一些科學(xué)家則對(duì)擬菱形藻產(chǎn)生軟骨藻酸的機(jī)制更加感興趣，于是從基因?qū)用骈_(kāi)展了深入研究。比如，為了弄清楚為什么擬菱形藻中，一些能產(chǎn)生軟骨藻酸，而另一些不能，在今年 10 月發(fā)表于《通訊·生物學(xué)》（Communications Biology）上的一項(xiàng)研究中，中國(guó)科學(xué)家和馬來(lái)西亞科學(xué)家通過(guò)不同擬菱形藻基因組分析，成功鑒定出了包含四個(gè)基因的基因簇 dab，表明 dab 在合成軟骨藻酸中起到了關(guān)鍵的作用。除此之外，他們還提出了“單次獲得，多次獨(dú)立丟失”（SAMIL）模型來(lái)解釋擬菱形基因簇的獲得和演化。
這個(gè)模型認(rèn)為，所有擬菱形藻的共同祖先都是通過(guò)原核生物的水平基因轉(zhuǎn)移或與紅藻的內(nèi)共生獲得 dab 基因簇的。在此之后，dab 基因簇在不同的擬菱形藻譜系中經(jīng)歷了獨(dú)立的演化。在這個(gè)過(guò)程中，由于環(huán)境的不同選擇，一些擬菱形藻丟失了 dab 基因簇，而另一些擬菱形藻則保留并繼續(xù)演化，成為了今天仍然能夠產(chǎn)生軟骨藻酸的擬菱形藻物種。
SAMIL 模型（圖片來(lái)源：He et al, 2024.）
新研究的發(fā)現(xiàn)不僅揭示了菲律賓沿海水域存在的潛在健康風(fēng)險(xiǎn)，也引發(fā)了更廣泛的擔(dān)憂——隨著人類活動(dòng)和氣候變化的加劇，擬菱形藻等有害藻類的繁殖規(guī)模和范圍可能正在擴(kuò)大，而這種現(xiàn)象可能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)以及人類健康帶來(lái)更加嚴(yán)重的威脅。
由于人類活動(dòng)（比如排放污水入海）和氣候變化等的影響，海洋中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)藻類集中大量繁殖的現(xiàn)象，即“藻華”（algae bloom）。如果在藻華中大量繁殖的是諸如特定擬菱形藻這樣的能夠產(chǎn)生有毒物質(zhì)的藻類，那么它們產(chǎn)生的有毒物質(zhì)可能就會(huì)進(jìn)入食物鏈，并通過(guò)生物富集作用沿著營(yíng)養(yǎng)級(jí)積累，從而對(duì)生物和生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響。這些有毒物質(zhì)除了可以通過(guò)海魚(yú)或貝類等海產(chǎn)品被人類攝入，還會(huì)影響諸如海獅、海豚等的海洋哺乳動(dòng)物，以及以海洋魚(yú)類為食的海鳥(niǎo)。除此之外，海藻的大量繁殖還可能會(huì)消耗大量海水中的氧氣，讓其他海洋生物無(wú)法生存。
因此，如何平衡人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)與海洋生態(tài)保護(hù)之間的關(guān)系，已經(jīng)成為科學(xué)家和政策制定者面臨的重要挑戰(zhàn)。同時(shí)，這也提醒人類，在享用大自然饋贈(zèng)的豐富資源時(shí)，必須更加謹(jǐn)慎和負(fù)責(zé)任，以保護(hù)我們賴以生存的藍(lán)色星球。