Pfiesteria ist eine Gattung heterotropher Dinoflagellaten, das sind einzellige Algen ohne Plastiden, die sich von anderen Organismen ernähren. Die beiden Arten der Gattung sind als Auslöser von Fischsterben bekannt.
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| Pfiesteria | ||||||||||||
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| Datei:Pfiesteria shumwayae .jpg
Pfiesteria shumwayae | ||||||||||||
| Systematik | ||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||
| Pfiesteria | ||||||||||||
| K. A. Steidinger & J. M. Burkholder |
Toxine
13 Forscher (nicht nachgewiesen)
Dreizehn Forscher, die mit verdünnten giftigen Kulturen von Pfiesteria arbeiteten, „unterstützten“ die Forschung aufgrund nachteiliger Gesundheitsauswirkungen durch Wasserkontakt oder indem sie giftige Aerosole von den Laborkulturen inhalierten. Diese Leute arbeiteten im Allgemeinen 1 bis 2 Stunden pro Tag über einen Zeitraum von fünf bis sechs Wochen mit den giftigen Kulturen. Die Effekte schlossen eine Reihe von Symptomen wie Schläfrigkeit und Lethargie, die Entwicklung von Wunden in den Bereichen, die direkt mit dem durch P. piscicida verseuchten Wasser in Verbindung getreten waren, konstante Rötung der Augen, starke Kopfschmerzen, verschwommenes Sehen, asthmaähnliche Atemprobleme, Nieren- und Leberfunktionsstörungen, akuten Gedächtnisverlust und schwere kognitive Beeinträchtigung mit ein (Die Betroffenen hatten ernste Schwierigkeiten beim Lesen, konnten sich nicht an Namen oder Telefonnummern erinnern oder waren nicht mehr imstande, einfachste Additionsaufgaben auszuführen).
P. shumwayae: Zweifel am Toxin
John Berry und Robert Gawley[1] von der University of Miami und Wolfgang Vogelbein[2] vom Virginia Institute of Marine Science erbrachten experimentelle Verweise gegen die Vermutung, dass Pfiesteria das Opfer durch Toxine lähmt und zur Strecke bringt:
Es wurde Wasser mit (Pseudo-)Pfiesteria shumwayae versetzt und zentrifugiert und somit die Zellen aus dem Wasser entfernt. Das zentrifugierte Wasser wurde in Aquarien geschüttet, ebenso wie verseuchtes Wasser.
Fische in Pfiesteria-verseuchten Aquarien starben in kürzester Zeit, wobei Fische in Aquarien, aus denen die Pfiesterien entfernt wurden, weiterhin putzmunter blieben. Nach dem Entfernen der Pfiesterien müsste deren Toxin noch im Wasser sein. Da dies nicht der Fall war, kann man annehmen, dass die Pfiesterien keine Toxine produzieren können. Selbst wenn sich Pfiesterien und Fische im selbem Aquarium, durch eine semipermeable Membran voneinander getrennt aufhielten, blieben die Fische am Leben. Ein vorhandenes Toxin hätte nach Ansicht der Forscher die physikalische Membranbarriere überwinden können. Das Fischsterben beruht nach Ansicht der Forscher auf den Hautverlusten beim Massenbefall durch den Parasiten.[2]
Einige Untersuchungen stehen jedoch dagegen. Das Gift (wenn es denn eines ist) der Pfiesteria ruft eine starke Erhöhung der Kalzium-Konzentration in der Opfer-Zelle hervor.
Und dennoch: Bei Untersuchungen des Genoms fanden die Forscher keine Gensequenzen, die einen Code für Enzyme enthalten könnten, wie sie etwa giftige Algen produzieren. Dinoflagellaten töten Fische vermutlich durch andere Mechanismen, schreiben Gawley und seine Kollegen 2002 in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).[1]
Dr. Burkholders Arbeitsgruppe hält dem entgegen, dass es giftige und ungiftige Pfiesteria-Stämme gebe und das VIMS eben einen ungiftigen Stamm untersucht habe.[3][4]
P. piscicida: Toxine nach 10 Jahren isoliert
Peter Moeller und seine Mitarbeiter von der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) haben nach zehnjähriger Debatte Toxine von Pfiesteria piscicida endlich isoliert und die Ergebnisse am 10. Januar 2007 in der Zeitschrift Environmental Science and Technology veröffentlicht[5]. Die Giftwirkung dieser metallhaltigen Toxine beruht auf der Bildung von Radikalen, was ihre Kurzlebigkeit und schwere Nachweisbarkeit erklärt. Unabhängig von diesen Ergebnissen hat Pfiesteria inzwischen die Stufe: „Biohazard III“.
Real-Time-Daten
Das C.A.A.E. (Center for Applied Aquatic Ecology), das ein Teil der NCSU ist, stellt mit ihrem Neuse Estuary Monitoring Project (NEMP)[6] eine Methode zur Verfügung, die ihnen erlaubt die aktuelle „Wasserqualität“ zu überprüfen. Seit geraumer Zeit gewann dieses Projekt an Reichweite.
Pfiesteria in der Literatur
Eine fiktive Pfiesteria-Art, Pfiesteria homicida, spielt eine wesentliche Rolle in Frank Schätzings Thriller Der Schwarm. Diese erfundene Art ist für den menschlichen Organismus äußerst gefährlich und verbreitet sich durch die Fauna im Ozean.
Auch der Roman Tod aus der Tiefe (1999) von James Powlik behandelt eine Unterart von Pfiesteria piscicida, die dem Menschen gefährlich wird.
Quellen
- ↑ a b Berry, J. P., K. S. Reece, K. S. Rein, D. G. Baden, L. W. Haas, W. L. Ribeiro, J. D. Shields, R. V. Snyder, W. K. Vogelbein, und R. E. Gawley (2002): „Are Pfiesteria species toxicogenic? Evidence against production of ichthyotoxins by Pfiesteria shumwayae.“ Proceedings of the National Academy of Sciences 99:17, 10970-10975 (20. August 2002) doi:10.1073/pnas.172221699
- ↑ a b Vogelbein, Wolfgang K., Vincent J. Lovko, Jeffrey D. Shields, Kimberly S. Reece, Patrice L. Mason, Leonard W. Haas und Calvin C. Walker (2002): „Pfiesteria shumwayae kills fish by micropredation not exotoxin secretion“. Nature 418, 967-970 (29. August 2002) doi:10.1038/nature01008
- ↑ Deadly or Dull? Uproar Over a Microbe vom National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS), 6. August 2002
- ↑ JoAnn M. Burkholder und Howard B. Glasgow (2002): „The Life Cycle and Toxicity of Pfiesteria piscicida Revisited“. Journal of Phycology 38 (6), 1261–1267. doi:10.1046/j.1529-8817.2002.02096.x
- ↑ Peter D. R. Moeller, Kevin R. Beauchesne, Kevin M. Huncik, W. Clay Davis, Steven J. Christopher, Pamela Riggs-Gelasco, and Andrew K. Gelasco (2007): „Metal Complexes and Free Radical Toxins Produced by Pfiesteria piscicida“. Environ. Sci. Technol., 41 (4), 1166 -1172. doi:10.1021/es0617993
- ↑ "Neuse Estuary Monitoring Project (NEMP)"