流经西雅图的杜瓦米什河含有大量令人不快的东西。在其中一段工业污染严重的区域,已被指定为超级基金场地,许多污染物的含量超过了州卫生标准。这些化合物,包括臭名昭著的化学物质,如多氯联苯(PCBs)和多环芳烃(PAHs),沉淀在河流沉积物中,使鱼类和贝类不安全食用。
在这片污染中游泳的是一群水獭。现在,研究人员正计划利用水獭的粪便来帮助监测美国环境保护署最近批准的、为期 17 年的河流清理计划。来自西雅图伍德兰公园动物园的生物学家米歇尔·温斯坦说,这些有魅力的哺乳动物是顶级捕食者,主要吃鱼和螃蟹,但也吃青蛙、鸟类和小型哺乳动物。所有这些河流居民都会吸收污染物,并将它们传递给水獭。反过来,水獭会在岸边的公共厕所排便,这使得采样它们的粪便进行污染物检测变得容易且无创。“它们喜欢聚在一起开‘排便派对’,”温斯坦说。
这种采样方法可以让科学家更好地了解进入身体的物质,而不是仅仅分析水或河流沉积物。收集粪便以确定污染物水平也比诱捕水獭更好,因为处理这些生物“对动物来说可能压力极大”,科罗拉多州立大学普韦布洛分校的博士后研究员伊丽莎白·彼得森说。清理河流非常重要。在包括人类在内的哺乳动物中,多氯联苯会扰乱生殖系统、内分泌系统和神经系统,并且是致癌物。许多多环芳烃也是可能的人类致癌物。在水獭中,科学家怀疑多氯联苯可能会损害生殖系统,但尚未有直接证据。
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20世纪90年代欧洲的研究人员证明了利用水獭作为污染监测器的想法,最近,加拿大环境与气候变化部的生态毒理学家约翰·艾略特及其同事在不列颠哥伦比亚省海岸附近的温哥华岛也进行了相关研究。他们发现,该岛主要城市港口的水獭粪便中多氯联苯含量很高,这与港口沉积物中的污染有关。温斯坦认为,如果杜瓦米什河的不同河段有当地的水獭种群,这些动物可以帮助科学家评估每个河段的污染程度。她从杜瓦米什河及其母河格林河沿线 55 英里的八个河段的厕所中收集了水獭粪便,美国国家海洋和大气管理局西北渔业科学中心和华盛顿州生态部的合作者分析了其中的多氯联苯和多环芳烃。他们发现,超级基金地点的水獭粪便中多氯联苯含量飙升,该地点是河流一段五英里的区域,被称为下杜瓦米什水道。在工业暴露较少的上游区域,多氯联苯含量要低得多;多环芳烃也显示出类似的模式。从粪便中提取的几个基因样本也支持了这样一种观点,即这些动物留在当地的河流区域,温斯坦在四月份西雅图举行的萨利什海生态系统会议上介绍了这项研究。
西雅图大学的生物学家克里斯汀·胡尔特格伦说,“水獭是一种非常有希望用作生态系统健康生物监测器的动物”,她研究了铅对杜瓦米什河甲壳类动物的影响。“我认为现在建立这些动物的污染物基线水平非常重要,如果我们想评估这些清理工作的成功程度,”她说。她指出,收集更多的基因数据来验证水獭的活动范围并验证该方法非常重要。温斯坦的团队现在正在分析过去一年收集的更多粪便样本,以获取此类信息以及其他污染物的含量,包括溴化阻燃剂和有机氯农药。
温斯坦说,研究人员仍然不知道污染物对水獭造成了什么影响。但是,通过这些动物的粪便,他们希望了解清理工作在整个河流生态系统中的效果如何。“10 年后,水獭是否仍然在吃充满多氯联苯的东西,”她说,“或者我们是否真的阻止它进入食物网?”