安眠和焦虑药物对鲑鱼的行为产生奇怪的影响
“眼不见心不烦”是我们经常处理冲入马桶的物品的方式。但是我们服用的药物,从焦虑药到抗生素,不会在离开我们的身体后就消失。
许多水稻没有被废水处理系统完全清除,最终进入河流、湖泊和溪流,它们可能会在那里徘徊并以意想不到的方式影响野生动物。
在我们的新研究,我们调查了一种名为 clobazam 的镇静剂(通常用于睡眠和焦虑症)如何影响幼年大西洋鲑鱼的迁徙。Salmo salar) 从瑞典中部的达尔河到波罗的海。
我们的研究结果表明,即使是环境中微小的药物痕迹也会改变动物的行为,从而可能影响它们在野外的生存和成功。
最近的全球调查发现的世界上河流污染了各大洲的水道,甚至南极洲也是如此。这些物质不仅通过我们的日常使用进入水生生态系统,因为活性化合物通过我们的身体进入污水系统,而且还由于处理不当和工业废水。
迄今为止,几乎1,000 种不同的活性药物已在世界各地的环境中检测到。
特别令人担忧的是,许多这些药物的生物靶标,例如人脑中的受体,也存在于各种其他物种中。这意味着野外的动物也可能受到影响。
事实上研究在过去的几十年里,已经证明,药物污染物会破坏动物的广泛特征,包括它们的生理、发育和繁殖。
野外的药物污染
药物污染物的行为影响受到的关注相对较少,但实验室检查表明各种这些污染物可以改变鱼类和其他动物的大脑功能和行为。
这是一个令人担忧的主要原因,因为对生存至关重要的行动,包括躲避捕食者、觅食和社交互动,都可能被打乱。
基于实验室的研究提供了有用的见解,但实验条件很少反映自然界的复杂性。环境是动态的,难以预测,动物的行为通常与在受控环境中的行为不同。这就是为什么我们开始在野外测试药物暴露的影响。
作为瑞典中部一项大型实地研究的一部分,我们连接了缓慢释放氯巴占(一种常见药物污染物)的植入物,并在大西洋鲑鱼幼鱼通过 Dal 向海洄游时连接了微型追踪发射器。
我们发现 clobazam 提高了这种从河流到海洋的迁移的成功率,因为与未处理的鱼相比,更多经过 clobazam 处理的鲑鱼到达波罗的海。这些暴露于 clobazam 的鲑鱼通过两个主要的水电站大坝所需的时间也更短,这两个大坝通常会延迟或阻止鲑鱼的洄游。
为了更好地了解这些变化,我们跟进了一项实验室实验,该实验揭示了 clobazam 还改变了鱼类在面对捕食者时聚集和一起移动的方式——科学家称之为浅滩行为。
这表明,在野外观察到的迁徙变化可能源于药物引起的社会动态和冒险行为的变化。
这对野生动物意味着什么?
我们的研究是最早表明药物污染不仅会影响实验室行为,还会影响动物在自然环境中的结果的研究之一。
虽然迁徙成功率的增加最初听起来像是一个积极的影响,但对自然行为的任何破坏都可能对整个生态系统产生连锁反应。
即使是对动物行为看似有益的改变,例如更快地通过障碍物,也可能是有代价的。例如,改变迁徙时间可能会导致鱼类在条件不理想时到达大海,或者使它们面临新的捕食者和风险。随着时间的推移,这些微妙的变化可能会影响整个种群的动态并威胁生态系统的平衡。
药品对于保持人类和动物的健康至关重要。但是,这些药物在河流和湖泊中的积累需要更聪明的方法来保持水道清洁。
解决方案的一部分是升级污水处理厂。一些高级方法,例如臭氧,这涉及冒泡臭氧气体通过废水分解污染物,可以有效地去除药物。但这种先进的处理系统的安装成本通常高得令人望而却步,而且在许多地区遥不可及。
另一个有前途的途径是绿色化学:设计更容易在环境中分解或使用后毒性更小的药物。我们的团队拥有最近突出显示这是减少环境中药物污染的关键步骤。
更严格的法规和更好的药物处理做法也有助于从一开始就防止药物进入水道。
没有单一的解决方案,但通过推进和整合科学、技术和政策,我们可以帮助保护野生动物免受药物污染的意外影响。
杰克·布兰德, 行为与运动生态学研究员,瑞典农业科学大学和迈克尔·伯特伦,瑞典农业科学大学生态学和生态毒理学助理教授,客座研究员,斯德哥尔摩大学