人为污染物对海洋哺乳动物的危害可能比我们想象的要大

人为污染物对海洋哺乳动物的危害可能比我们想象的要大

自 20 世纪 50 年代以来,海洋生物学家一直在敲响海洋污染的警钟。在此之前,许多科学家认为海洋足够大,可以稀释任何人类排泄物并保护其动物栖息。在过去的几十年里,研究人员已经证明人为污染直接危害海洋生物——但仍有更多工作要做。生物学家只研究了有害化学物质对少数海洋动物的影响,而污染物对其他海洋生物的影响则基本未知。

现在,科学家们正试图弥补鲸鱼和海豚方面的知识空白。上周《海洋科学前沿》杂志发表的一项研究调查了 2012 年至 2018 年期间在美国东南部海岸搁浅的 83 只动物,以调查有毒化学物质如何渗入这些动物体内以及数量有多少。这 83 只动物代表 11 个物种,其中一些科学家知之甚少,因为人类目击它们的情况极为罕见。

每当发现有海洋哺乳动物在其所在区域死亡或搁浅时,佛罗里达大西洋大学专门研究海洋动物的临床兽医、该论文的主要作者安妮·佩奇-卡吉安(Annie Page-Karjian)就会出去进行尸检——相当于动物尸检。

“我们从它们的器官中取出数百个样本,并进行全面的病理分析,”她说。在尸检过程中,Page-Karjian 会检查动物器官的损伤情况,识别其组织中的有毒化学物质,并标记动物可能患上的任何疾病。她说,鲸鱼和海豚是海洋毒理学研究的理想对象,因为它们的食物和寿命都很长。

“鲸类是顶级捕食者,”佩奇-卡吉安说。它们处于食物网的顶端,这意味着各种海洋物种食用或吸收的化学物质和污染物会随着捕食者捕食猎物而向上聚集——这种现象被称为生物累积。“这些鲸鱼和海豚在漫长的一生中,会在体内器官和脂肪中积累化合物,它们提供了海洋环境状况的快照。”

佩奇-卡建的团队发现,那张快照令人震惊。2017 年,一头人类很少见到的热尔韦喙鲸被发现在佛罗里达州塞巴斯蒂安的海滩上,它的肝脏中砷的浓度是迄今为止所有海洋哺乳动物中最高的。佩奇-卡建说,当你考虑到它们的正常栖息地与人类种群相距甚远时,这尤其令人震惊。两只宽吻海豚——一只于 2012 年在北卡罗来纳州发现,另一只于 2018 年在佛罗里达州发现——肝脏中的汞浓度都是研究人员研究过的所有动物中最高的。

此外,他们研究的一只白喙海豚的两个器官中有两种不同的癌症:睾丸和肾脏。Page-Karjian 说,任何海洋哺乳动物中癌症都是罕见的,因此在一只动物身上发现两种不同的癌症是一个令人不快的惊喜。他们也找到了一个疑似罪魁祸首。“在我们观察的所有动物中,这只动物的 BPA 浓度最高,BPA 是一种已知的致癌物。”BPA 水平也高于过去发表的任何其他研究,尽管这些数据非常有限。

虽然 BPA 浓度确实很高,但 Page-Karjian 不能肯定地说这种化学物质导致了动物患上癌症,因为这项研究只是观察性的。“但我可以说,它们是有关联的,我们需要做更多的研究来更多地了解这种关系。”

Page-Karjian 表示,这些结果令人担忧,不仅对鲸鱼和海豚种群如此,对人类也是如此。“污染物的转移和生物累积并不局限于动物,”她解释道,“它也发生在人类身上。”

鲸鱼和海豚吃的鱼和人类吃的鱼没什么区别。根据联合国最新数据,鱼类约占33亿人人均蛋白质消费量的20%。仅2018年,渔民就捕获了9600多万吨鱼。不难看出,海洋哺乳动物的健康状况可以为人类健康提供警示。

“当我们研究海洋哺乳动物时,我们也能够反思我们是如何影响自己的,”佩奇-卡建说,“我们对海洋环境的依赖程度远远超出了人们的认识。”

目前的研究有其局限性。样本量很小,研究人员将样本限制在搁浅的动物身上。

圣安德鲁斯大学海洋生物学家、鲸类专家蒂伦·热诺夫 (Tilen Genov) 未参与这项研究,他说,在这样的研​​究中,“样本量较低并不罕见”。鲸类是难以捉摸的生物,很难找到它们,也更难取样。他说,研究对象的性质意味着,有时对搁浅动物进行取样是最好的,甚至是唯一的选择,尽管搁浅也并非完全一致的现象。更不用说研究一只死去的或刚死去的动物并不总能产生反映现存种群的数据。

无论如何,从这项研究中获得的信息都是有价值的。Genov 说,其中一些物种非常稀有,我们甚至不知道它们的基本健康状况或行为,所以我们必须随着时间的推移积累这些较小的数据集,以“更好地了解这些动物及其生态负担”。他问道,当我们甚至不知道它们物种的所有基本事实时,我们如何知道它们是否濒临灭绝,它们是否受到人类污染的伤害,或者它们是否需要保护?

这项工作的成本可能非常高昂,特别是当你考虑到科学家需要测试的数千种化学物质和元素的百科全书时。

“如果你不去寻找,你就不会知道,你也不会找到你不想要的东西,”佩奇-卡建说。这就是为什么佩奇-卡建希望未来在国际范围内开展更大规模、资金更充足的研究——她说,这才是真正了解这个问题的真正范围和规模所需要的。

“我们测试了相当多的污染物,”佩奇-卡吉安说,“但这只是它们在海洋中可能接触到的污染物的冰山一角。”每年都会生产新的工业化学品并排放到海洋中——这些化学品对动物和人类的毒性影响完全未知。她说,我们收集到的关于这些污染物的证据和理解越多,我们为保护决策建立的理由就越有力——这是一个过程。

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