本文发表在《大众科学》的前博客网络上,反映作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
尽管只出现了一个世纪左右,塑料已在现代生活中无处不在,这有充分的理由:最终产品用途广泛。从购物袋到输液袋,再到不粘锅上的特氟隆,塑料确实使几乎一切皆有可能。
但是,如此有用的产品是有代价的。用于制造某些塑料的化学物质之一双酚 A (BPA) 已被证实与一系列生态和人类健康问题有关。现在,科学家们发现 BPA 的影响非常强烈,以至于某些鱼类失去了区分自己物种和另一物种的能力。
BPA 是聚碳酸酯塑料的组成部分,也用于其他类型的塑料以改变其柔韧性。问题是,BPA 不会整齐地锁定在塑料中,它已知会渗出,污染与含 BPA 塑料接触的食物和液体。研究表明,BPA 现在存在于我们的湖泊和河流中,影响着依赖这些水源的各种生物。
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BPA 的真正问题在于它看起来很像一种最有效力的动物激素:雌激素。它会欺骗动物细胞。由于雌激素控制着许多非常重要的身体功能,BPA 对动物(包括我们)的潜在影响是严重的,而且范围很广。
在小鼠和大鼠等动物中,剂量低至 0.025 µg/kg/天会导致生殖道永久性变化和使乳腺细胞易于发生癌变。每天 1 至 30 µg/kg 的剂量会导致长期生殖变化,例如青春期提前和经期延长、睾丸睾酮水平下降和前列腺细胞发生指示癌症的变化,以及行为影响,例如母性本能减弱,甚至性别角色颠倒。
杰西卡·沃德和她的同事特别关注 BPA 如何影响受污染水域中的鱼类。在佐治亚州水域中,一种外来鱼类——红鲹 (Cyprinella lutrensis) ——正在侵占本地物种,黑尾鲹 (Cyprinella venusta) 的栖息地。为了确定 BPA 暴露对这两个物种的短期影响,研究小组将雄性和雌性鱼分别置于 BPA 和对照处理中两周,然后观察其身体和行为变化。
暴露于 BPA 的雄性鱼颜色发生了变化,失去了一些雌性在选择配偶时使用的独特颜色(右图来自该论文)。这种颜色的损失影响了雌性的行为:当涉及到它们的配偶时,它们不再那么挑剔。接触 BPA 导致了更多的跨物种配对。
沃德说:“这可能会产生严重的生态和进化后果,包括我们本地物种衰落的可能性。” 红鲹的杂交已经改变了南部水道中本地鲹的群落组成,并促进了入侵。由于 BPA 和其他模仿激素的污染物正在加速入侵过程,我们的本地物种正面临着生死攸关的战斗。
虽然我们知道 BPA 是个问题,但这是第一批揭示其影响范围有多广的研究之一。“到目前为止,研究主要集中在对单个鱼类的影响上,但我们的研究证明了 BPA 对种群水平的影响,”沃德说。对昆虫和哺乳动物等其他物种进行类似的额外研究将帮助我们更好地了解 BPA 和其他模仿激素的化学物质如何影响我们的生态系统。鉴于我们许多生态系统目前面临的严峻形势,这些知识对于保护我们为后代留下的生物多样性至关重要。
引文:Ward, J.L. & Blum, M.J. (2012). Exposure to an environmental estrogen breaks down sexual isolation between native and invasive species, Evolutionary Applications, n/a. DOI: 10.1111/j.1752-4571.2012.00283.x