汞污染正成为乔治亚州和南卡罗来纳州部分地区令人担忧的严重问题,尤其是在奥克弗诺基沼泽等区域。佐治亚大学的研究人员在短吻鳄体内发现了高得惊人的神经毒性金属含量,特别是年长个体甚至幼崽体内也存在,这表明毒素既会通过食物链传递,也能代际传播。这些古老的爬行动物作为环境指示生物,为更广泛的生态系统乃至在附近捕鱼或狩猎的人类拉响了警报。
在研究来自奥克弗诺基沼泽、杰基尔岛和约基野生动物中心的短吻鳄时,UGA的研究人员发现其体内汞含量很高,这引起了人们对环境中这种重金属含量的担忧。
"短吻鳄是非常古老的生物,我们可以将它们视为这些区域生态系统中可能发生的其他情况的指示器。研究它们可以与食物网中的许多不同方面产生联系,"该研究的主要作者、奥杜姆学院的毕业生克里斯汀·泽马蒂斯说。
这些水域中汞的存在不仅影响短吻鳄的健康,还可能对依赖这些水道获取食物的其他生物(包括人类)造成有害的健康影响。
汞含量对全局至关重要
作为一种潜在有害元素,痕量的汞经常出现在主要工业区下游的径流和降水中。先前的研究表明,在乔治亚州的沼泽中,这种重金属在较小动物体内的累积水平正在上升,但对于像短吻鳄这样处于食物链高端的动物,人们了解得还不多。
通过在几个月的时间里研究100多只短吻鳄的饮食并分析其血液样本,研究人员发现短吻鳄的栖息地不同,其体内的汞含量也存在差异。
奥克弗诺基沼泽中的短吻鳄,其汞含量是另外两个研究地点短吻鳄的八倍。
"如果(汞)累积起来,它会通过食物网移动,并引发一场完美风暴。这就是我们在奥克弗诺基观察到的情况。" -- 杰布·拜尔斯,奥杜姆生态学院
"这是研究中让我印象最深刻的结果之一,"该研究的合著者、UGA体育协会在奥杜姆学院的教授杰布·拜尔斯说。"汞是一种对生物体非常致命的神经毒素。如果它累积起来,就会通过食物网移动,形成一场完美风暴。这就是我们在奥克弗诺基所面临的情况。"
短吻鳄体内的汞浓度表明,这种毒素很容易在食物链中向上移动。
无论是短吻鳄本身,还是与它们共生的鱼类,这项研究都对可能在该地区捕鱼或狩猎的人类发出了警示。尽管奥克弗诺基沼泽是一个野生动物保护区,但它与苏旺尼河和圣玛丽斯河共享水域,这意味着生活在水域中的鱼类和其他动物面临更高的汞污染风险。
"对于食用大量来自河流、沼泽或海洋中汞含量高的鱼类或猎物种群的人来说,汞污染是一个非常值得关注的问题。在任何给定的生态系统中,都有一些生物体只能耐受极少量的汞,这可能导致神经系统问题、繁殖问题并最终死亡,"泽马蒂斯说。
短吻鳄的年龄对汞含量的测量很重要
这不仅与短吻鳄生活在哪里有关——它们在那里生活了多久也很重要。
研究人员发现,体型更大、更年长的短吻鳄体内汞浓度更为显著。这不仅是因为随着时间推移的累积吸收,还可能是因为这些短吻鳄摄入了更多已被汞污染的生物。
UGA的研究人员检查研究中捕获的一只短吻鳄。(图片来源:杰布·拜尔斯)
"生物体在整个生命周期中可以累积达到危险水平的物质。然而,我们通常会考虑年龄因素,但忽略了饮食,"该研究的合著者、UGA萨凡纳河生态实验室和奥杜姆学院的副教授本杰明·帕罗特说。"我们的研究表明,随着短吻鳄长大并开始捕食更大的动物,它们体内累积的汞量也会增加。"
至于较小的年轻短吻鳄和幼鳄,情况却出奇地相似。汞水平似乎是可遗传给后代的。
"一些幼鳄的汞含量非常高,这是我们没有预料到的。母亲在繁殖过程中会将毒素和重金属传递给卵黄,"泽马蒂斯说。
研究信号表明需要对汞的影响进行未来研究
泽马蒂斯说,可能不仅仅是短吻鳄受到环境中高汞含量的影响。
"既然我们了解了这些系统中的顶级捕食者之一的情况,我们想知道还有什么其他生物正在受到影响?"她说。"我想进一步调查汞的确切来源以及它是如何进入生态系统的。如果能确定一个主要来源,并了解它如何影响生态系统中的其他动物,那将非常有价值。"
这项研究由杰基尔岛管理局和奥克弗诺基沼泽公园资助,合著者包括:汤姆·约基野生动物中心和克莱姆森大学的托马斯·雷恩沃特;杰基尔岛管理局保护部门的扬克·摩尔;以及UGA海洋推广和乔治亚州海洋资助计划的海岸生态学专家金伯利·安德鲁斯。