受金属污染的湖泊中的鱼类正在失去嗅觉,这引起了专家们的担忧,他们认为这个问题可能会对种群造成毁灭性的打击。
但根据加拿大的一项新研究,如果鱼类能够进入更清洁的水域——即使它们一生都暴露在污染物中——它们也会再次正确地嗅到气味。
鱼类利用嗅觉来寻找配偶和食物,并避免被捕食。这有助于它们在通常浑浊的世界中导航,并且对它们的生长和生存至关重要。但是当金属接触到鱼的鼻孔时,神经元会关闭以保护大脑。
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金属已经被证明与鱼类的繁殖和生长受损有关,但现在它们被证明是“隐蔽的毒素”,阿尔伯塔大学的助理教授基思·蒂尔尼说,他没有参与这项新研究。“如果你闻不到食物,或者躲避不了捕食者,你更容易死亡——就这么简单。”
阿尔伯塔省莱斯布里奇大学的教授格雷格·派尔表示,他怀疑嗅觉受损“对许多鱼类物种具有重大而深远的影响”。这可能会危及整个鱼类种群,包括一些濒危物种。
“我们测试了从水蛭到水蚤再到几种鱼类的所有东西,”派尔说。“我们观察到的每种物种和每种金属在低浓度的环境相关浓度下都会产生影响。”
大多数受污染的湖泊都含有金属混合物,因此很难分辨出是哪些污染物造成的。
在最新的研究中,派尔和他的研究团队将生活在受汞、镍、铜、铁和锰污染的安大略省湖泊中的黄鲈鱼放入一个更清洁的湖泊中。在清洁的水中沐浴 24 小时内,鱼类恢复了嗅觉。
作者在发表在上个月《生态毒理学和环境安全》杂志上的论文中写道,这表明“来自金属污染湖泊的鱼类一旦湖泊恢复,就具有恢复能力”。
研究人员使用了来自两个金属污染湖泊(拉姆齐湖和汉娜湖)和来自一个较清洁湖泊(日内瓦湖)的野生鱼类。拉姆齐和汉娜湖位于安大略省萨德伯里,受到一个多世纪的采矿活动污染,尤其是镍。汉娜湖是该地区污染最严重的湖泊之一,而拉姆齐湖则与北美其他工业区附近的湖泊相似。日内瓦湖位于西北部足够远的地方,可以避开大多数污染物。
正如清洁的湖泊恢复了拉姆齐湖和汉娜湖鱼类的嗅觉一样,日内瓦湖的鲈鱼在肮脏的湖泊中呆了 24 小时后,嗅觉也下降了。它们对闻起来像食物的物质的反应时间下降了 75% 到 59%。
类似的报告显示,小鱼和鲈鱼也有类似的结果,金属显然降低了它们逃脱捕食者的能力。
派尔说,一些金属会攻击鼻孔中对某些气味有反应的特定神经元。镍会针对帮助鱼类闻到食物气味的神经元,而铜(在低浓度下)会针对帮助鱼类躲避捕食者的神经元。在较高浓度下,铜会损害它们对所有事物的嗅觉。
美国国家海洋和大气管理局西北渔业科学中心生态毒理学项目经理纳撒尼尔·肖尔茨说:“铜是水污染的典型代表。” “铜被大量用作杀虫剂、杀菌剂……它存在于汽车、船漆中,因此船厂经常受到污染。它也经常出现在工业排放物和遗留采矿作业附近。这是一种罕见的污染物,既是农业污染物又是城市污染物。”
根据铜开发协会的2012 年报告,过去三十年,美国铜的使用量增加了一倍以上。
肖尔茨说,铜和其他金属污染物是西海岸银鲑鱼生存率低的一个因素,该地区的银鲑鱼大部分地区都处于濒危或受威胁状态。
根据肖尔茨及其同事的实验室研究,暴露于低浓度铜的幼年银鲑鱼逃避捕食者(割喉鳟鱼)的能力远不如未暴露的鲑鱼。
肖尔茨说,这令人担忧,因为它们在整个美国西北部的大部分地区都被列为濒危或受威胁物种。
根据NOAA 的一份报告,这个问题“很可能在许多淡水水生栖息地中普遍存在”。该报告称,在某些情况下,鲑鱼对气味的反应时间在暴露后 10 分钟内增加。
根据俄勒冈州立大学和加拿大科学家的研究,一些农药也会影响鱼类的嗅觉,包括莠去津和毒死蜱。
更令人担忧的是,蒂尔尼发现斑马鱼在除草剂进入其水域的地方徘徊,而不是避开它。由于过多的营养物质和细菌,鱼似乎认为化学物质所在的地方有更多的食物。
派尔说,缓解这个问题的一个方法是清理产卵地附近的污染物,因为胚胎对金属敏感。派尔说,即使鱼最终进入肮脏的水中,在干净的水中孵化也会增加其保持嗅觉的机会。
派尔说:“你和我可以通过看和听来交流和了解我们的环境。” “但是,当你生活在水中时,你可以从溶解在周围环境中的分子中获得更好的信息。这对它们至关重要。”
本文最初刊登在环境健康新闻,该新闻来源由非营利媒体公司环境健康科学出版。