人类发现影响了数千年来湖泊中蓝绿藻的生长

近年来，由于气候变暖和营养摄入增加，夏季有毒蓝绿藻大量繁殖的报道越来越多，即使在德国湖泊也是如此。但自公元前2000年左右的青铜时代以来，人类对蓝绿藻的发展产生了影响。

这是德国地球科学研究中心GFZ及其同事的一项研究的发现，该研究发表在《通信生物学》杂志上。由于一些蓝绿藻，也称为蓝藻，由于其体积小而在沉积物中没有留下可见的化石痕迹，因此人们对它们在过去几个世纪和几千年中如何在我们的湖泊中进化知之甚少。

利用来自沉积物的DNA，研究人员现在能够首次破译过去11，000年来德国梅克伦堡湖泊沉积物中蓝绿藻的历史。

近几十年来，蓝绿藻在许多水体中增殖。原因是人为的：营养输入增加和全球变暖。一些蓝绿藻物种是有毒的，因此在沐浴水中大量繁殖甚至可能对健康有害。如果它们与皮肤接触，或者在小伤口的情况下引起感染，例如，如果它们进入饮用水中，它们甚至会导致肝癌。

蓝藻，如蓝绿藻所知，是已知最古老的进行光合作用的生物之一。今天的陆地植物最终继承了它们从蓝藻中产生氧气和固定二氧化碳的能力。蓝藻还有另一种将它们与其他藻类区分开来的能力。它们可以从大气中吸收氮并将其用作营养物质。这种能力是以牺牲其他水生生物为代价的蓝绿藻繁殖的原因之一，这些水生生物正越来越多地被取代。

例如，与硅藻不同，大多数蓝绿藻不会在沉积物中留下化石痕迹，从而可以作为独特的物种进行广泛的分类学分化。因此，我们湖泊中的蓝绿藻是如何进化几千年的，人们知之甚少。

“然而，新方法现在可以检测沉积物中各种生物的DNA，这使我们能够破译这些蓝藻的历史，”GFZ德国地球科学研究中心的EbukaNwosu解释说，他是这项新研究的主要作者。这项工作涉及其他合作伙伴，是EbukaNwosu博士论文的一部分。

它由GFZ地球微生物学部门工作组负责人兼波茨坦大学教授SusanneLiebner和GFZ气候动力学和景观开发部门负责人兼波茨坦大学教授AchimBrauer监督。

在这项研究中，研究人员选择了德国梅克伦堡-前波美拉尼亚州Nossentiner-SchwinzerHeide自然公园的一个湖泊中的沉积物。“我们非常了解蒂弗湖，并且非常精确地确定了其沉积物的年代，因为它多年来一直是德国地球科学研究中心特雷诺湖监测计划的一部分，”AchimBrauer在解释这个湖泊的选择时说。

在研究中，在11米沉积物岩心上测定了沉积蓝藻DNA，然后分析了蓝绿藻物种的数量和组成及其多样性。

通过这种方式，研究人员能够证明蓝绿藻已经存在于11，000年前研究的最古老的样本中，即湖泊形成后不久。然而，物种的数量和多样性非常低，蓝绿藻可能在湖泊的生态系统中没有发挥特殊作用。

几千年来，这种情况一直没有改变。直到公元前2000年左右在湖附近发现了第一个青铜时代的墓葬，蓝绿藻的数量和物种群落才显着增加。“这表明，即使是早期文化也通过农业活动对湖泊的营养平衡产生了影响，”EbukaNwosu说。

随后，这些初始变化之前的自然状态再也没有恢复。相反，随着随后的每个定居阶段，特别是在温暖的气候条件下，蓝绿藻及其物种群落继续在蒂弗湖增殖。

由于工业化农业开始大幅增加氮输入，这种发展进一步加速。“然而，这些发展的条件比我们之前假设的要早得多，”SusanneLiebner说。她补充说，营养诱导的蓝绿藻增加可能会受到未来日益温暖的夏季的进一步青睐。