胡安·费尔南德斯(Juan Fernández)对海狗知之甚少,以至于它们被认为已经灭绝了近一个世纪,直到1960年代重新发现了设法逃避几代猎人的残余种群。
他们的神秘本质很大程度上归功于他们在距离智利海岸 600 公里的同名群岛上的隐居。这些偏远的岛屿位于一个受保护的国家公园内 - 您可能期望找到暴露于高污染水平的动物的最后地方。但我与同事一起收集和分析的样本告诉我们一些不同的东西。
我们最近发表在皇家学会开放科学杂志上的研究分析了海狗粪便,发现镉和汞的浓度是全球所有哺乳动物中报告的最高浓度之一。该物种通过饮食摄入异常高浓度的这些有毒重金属,但它们如何进入食物链被证明比我们预期的要复杂得多。
通过研究这些海洋哺乳动物,科学家可以发现更广泛的环境污染程度。更好的是,我们可以从他们那里学到一两个在污染中生存的技巧。
重金属从何而来?
一些金属,如锌和铁,是必需的微量营养素,我们被鼓励包含在我们的饮食中。汞和镉的情况并非如此。疯帽子病是一种与汞中毒相关的神经系统疾病,而伊泰伊泰病,从日语翻译为“它疼它痛”,是一种导致严重骨痛和虚弱的疾病,由慢性镉中毒导致,影响了在日本富山县受污染稻田工作的人。这些重金属即使少量也具有剧毒,并且它们几乎没有已知的生物用途。
重金属天然存在于地壳中,是由火山喷发或岩石被天气磨损而排放的。它们也在采矿、垃圾焚烧和炼钢过程中产生。由于胡安·费尔南德斯群岛远离任何主要工业,我们最初对这些海狗看似有毒的饮食感到困惑。
但该群岛位于被称为南太平洋亚热带环流的旋转流的边缘,该环流收集了大量的海洋塑料。据估计,塑料贴片比印度大。
不幸的是,胡安·费尔南德斯(Juan Fernández)的海狗母亲必须穿越这片塑料云,才能猎杀它们继续怀孕所需的营养丰富的猎物,并为幼崽制造足够的脂肪牛奶。有证据表明,塑料碎片可以吸收毒素,包括镉。那么,海狗是不小心摄入了塑料或吃了塑料的动物呢?答案更复杂。
浮游植物或藻类是类似于陆地植物的微生物,因为它们含有叶绿素并从阳光中合成食物。藻类使用锌等微量营养素进行新陈代谢,但海洋的某些部分,包括环流,往往浓度较低。研究表明,这些地区的浮游植物已经进化到使用镉:这是唯一已知的镉有用的生物过程。
被称为浮游动物的微小动物吃镉污染的藻类,然后被鱼类和较大的动物吃掉,最终进入章鱼和鱿鱼的肚子,这是海狗最喜欢的食物之一。这些软体动物可以在肾脏中积累大量的重金属,特别是在称为肝胰腺的器官中。与主要只吃触手的人类不同,海狗会吃掉整个猎物,包括富含重金属的器官。因此,浮游植物的进化适应可能增加了食物链上游动物接触镉的风险。
新的谜团
由于镉会严重损害包括人类在内的哺乳动物的骨骼,我们想看看,在海狗粪便中发现如此大量的镉之后,这种重金属是否会被吸收到它们的骨骼中。
不出所料,胡安·费尔南德斯的海狗骨架上装有镉。但是,令我们惊讶的是,我们找不到任何其他矿物质变化,这是患有镉中毒的动物所期望的。这表明这个物种已经以某种方式适应了有毒的重金属。
如果是这样的话,这可能表明胡安·费尔南德斯海狗已经接触了数千年的天然镉来源。要了解如何,我们必须找到一种方法来区分自然来源和人造来源。
这样做的回报可能很大。从这个神秘物种的复原力中肯定有很多东西可以学习,它克服了灭绝,仍然设法在一个污染淹没了最偏远角落的世界中茁壮成长。
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