安眠和焦慮藥物對(duì)鮭魚(yú)的行為產(chǎn)生奇怪的影響
“眼不見(jiàn)心不煩”是我們經(jīng)常處理沖入馬桶的物品的方式。但是我們服用的藥物,從焦慮藥到抗生素,不會(huì)在離開(kāi)我們的身體后就消失。
許多水稻沒(méi)有被廢水處理系統(tǒng)完全清除,最終進(jìn)入河流、湖泊和溪流,它們可能會(huì)在那里徘徊并以意想不到的方式影響野生動(dòng)物。
在我們的新研究,我們調(diào)查了一種名為 clobazam 的鎮(zhèn)靜劑(通常用于睡眠和焦慮癥)如何影響幼年大西洋鮭魚(yú)的遷徙。Salmo salar) 從瑞典中部的達(dá)爾河到波羅的海。
我們的研究結(jié)果表明,即使是環(huán)境中微小的藥物痕跡也會(huì)改變動(dòng)物的行為,從而可能影響它們?cè)谝巴獾纳婧统晒Α?/p>
最近的全球調(diào)查發(fā)現(xiàn)的世界上河流污染了各大洲的水道,甚至南極洲也是如此。這些物質(zhì)不僅通過(guò)我們的日常使用進(jìn)入水生生態(tài)系統(tǒng),因?yàn)榛钚曰衔锿ㄟ^(guò)我們的身體進(jìn)入污水系統(tǒng),而且還由于處理不當(dāng)和工業(yè)廢水。
迄今為止,幾乎1,000 種不同的活性藥物已在世界各地的環(huán)境中檢測(cè)到。
特別令人擔(dān)憂(yōu)的是,許多這些藥物的生物靶標(biāo),例如人腦中的受體,也存在于各種其他物種中。這意味著野外的動(dòng)物也可能受到影響。
事實(shí)上研究在過(guò)去的幾十年里,已經(jīng)證明,藥物污染物會(huì)破壞動(dòng)物的廣泛特征,包括它們的生理、發(fā)育和繁殖。
野外的藥物污染
藥物污染物的行為影響受到的關(guān)注相對(duì)較少,但實(shí)驗(yàn)室檢查表明各種這些污染物可以改變魚(yú)類(lèi)和其他動(dòng)物的大腦功能和行為。
這是一個(gè)令人擔(dān)憂(yōu)的主要原因,因?yàn)閷?duì)生存至關(guān)重要的行動(dòng),包括躲避捕食者、覓食和社交互動(dòng),都可能被打亂。
基于實(shí)驗(yàn)室的研究提供了有用的見(jiàn)解,但實(shí)驗(yàn)條件很少反映自然界的復(fù)雜性。環(huán)境是動(dòng)態(tài)的,難以預(yù)測(cè),動(dòng)物的行為通常與在受控環(huán)境中的行為不同。這就是為什么我們開(kāi)始在野外測(cè)試藥物暴露的影響。
作為瑞典中部一項(xiàng)大型實(shí)地研究的一部分,我們連接了緩慢釋放氯巴占(一種常見(jiàn)藥物污染物)的植入物,并在大西洋鮭魚(yú)幼魚(yú)通過(guò) Dal 向海洄游時(shí)連接了微型追蹤發(fā)射器。
我們發(fā)現(xiàn) clobazam 提高了這種從河流到海洋的遷移的成功率,因?yàn)榕c未處理的魚(yú)相比,更多經(jīng)過(guò) clobazam 處理的鮭魚(yú)到達(dá)波羅的海。這些暴露于 clobazam 的鮭魚(yú)通過(guò)兩個(gè)主要的水電站大壩所需的時(shí)間也更短,這兩個(gè)大壩通常會(huì)延遲或阻止鮭魚(yú)的洄游。
為了更好地了解這些變化,我們跟進(jìn)了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)揭示了 clobazam 還改變了魚(yú)類(lèi)在面對(duì)捕食者時(shí)聚集和一起移動(dòng)的方式——科學(xué)家稱(chēng)之為淺灘行為。
這表明,在野外觀(guān)察到的遷徙變化可能源于藥物引起的社會(huì)動(dòng)態(tài)和冒險(xiǎn)行為的變化。
這對(duì)野生動(dòng)物意味著什么?
我們的研究是最早表明藥物污染不僅會(huì)影響實(shí)驗(yàn)室行為,還會(huì)影響動(dòng)物在自然環(huán)境中的結(jié)果的研究之一。
雖然遷徙成功率的增加最初聽(tīng)起來(lái)像是一個(gè)積極的影響,但對(duì)自然行為的任何破壞都可能對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。
即使是對(duì)動(dòng)物行為看似有益的改變,例如更快地通過(guò)障礙物,也可能是有代價(jià)的。例如,改變遷徙時(shí)間可能會(huì)導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)在條件不理想時(shí)到達(dá)大海,或者使它們面臨新的捕食者和風(fēng)險(xiǎn)。隨著時(shí)間的推移,這些微妙的變化可能會(huì)影響整個(gè)種群的動(dòng)態(tài)并威脅生態(tài)系統(tǒng)的平衡。
藥品對(duì)于保持人類(lèi)和動(dòng)物的健康至關(guān)重要。但是,這些藥物在河流和湖泊中的積累需要更聰明的方法來(lái)保持水道清潔。
解決方案的一部分是升級(jí)污水處理廠(chǎng)。一些高級(jí)方法,例如臭氧,這涉及冒泡臭氧氣體通過(guò)廢水分解污染物,可以有效地去除藥物。但這種先進(jìn)的處理系統(tǒng)的安裝成本通常高得令人望而卻步,而且在許多地區(qū)遙不可及。
另一個(gè)有前途的途徑是綠色化學(xué):設(shè)計(jì)更容易在環(huán)境中分解或使用后毒性更小的藥物。我們的團(tuán)隊(duì)擁有最近突出顯示這是減少環(huán)境中藥物污染的關(guān)鍵步驟。
更嚴(yán)格的法規(guī)和更好的藥物處理做法也有助于從一開(kāi)始就防止藥物進(jìn)入水道。
沒(méi)有單一的解決方案,但通過(guò)推進(jìn)和整合科學(xué)、技術(shù)和政策,我們可以幫助保護(hù)野生動(dòng)物免受藥物污染的意外影響。
杰克·布蘭德, 行為與運(yùn)動(dòng)生態(tài)學(xué)研究員,瑞典農(nóng)業(yè)科學(xué)大學(xué)和邁克爾·伯特倫,瑞典農(nóng)業(yè)科學(xué)大學(xué)生態(tài)學(xué)和生態(tài)毒理學(xué)助理教授,客座研究員,斯德哥爾摩大學(xué)
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