Содержание
- Как происходит биоаккумуляция
- Как биоаккумуляторы влияют на экосистемы
- Эффекты биоаккумуляции углеводородов и ДДТ
- Эффекты биоаккумуляции тяжелых металлов
Токсины становятся все более распространенными в нашем современном индустриальном мире. К сожалению, они находят путь в живых существ. В каждой экосистеме организмы неразрывно связаны через пищевые цепи и пищевые сети. Когда токсины попадают в организм, они могут накапливаться и задерживаться, это явление называется биоаккумуляцией. Из-за взаимосвязей внутри пищевой сети биоаккумулированные токсины могут распространяться на целые экосистемы.
Как происходит биоаккумуляция
Токсины попадают в пищевую цепь несколькими способами: они могут проглатываться, всасываться через кожу или вдыхаться, а растения поглощают токсины непосредственно из почвы. Для биоаккумуляции вещество должно быть жирорастворимым, долгоживущим, биологически активным и подвижным, способным поглощаться организмами. Когда травоядные едят загрязненные растения, токсины накапливаются в их жировых тканях. Если плотоядное животное съедает несколько токсичных травоядных, токсины становятся еще более сконцентрированными в его организме. Этот процесс биомагнификации продолжается в пищевой цепи.
Как биоаккумуляторы влияют на экосистемы
На каждые 10 фунтов пищи, потребляемой животным, примерно один фунт может стать массой тела, увеличивая концентрации токсина почти в 10 раз на каждом уровне пищевой цепи. Таким образом, биомагнифицированный токсин потенциально становится наиболее вредным для высших хищников, включая людей, которые едят мясо или рыбу. В то время как биоаккумуляторы хранятся в жире, они попадают в кровоток, когда животное использует телесный жир для получения энергии, нанося вред жизненно важным органам и системам. Они также высвобождаются из тканей молочной железы при производстве молока и потребляются кормящими детьми. Если биоаккумуляторы уничтожают ключевые виды в экосистеме, такие как хищники, которые контролируют популяции жертв, это может привести к гибели или исчезновению многих видов. ПХБ, ПАУ, тяжелые металлы, некоторые пестициды и цианид являются биоаккумуляторами.
Эффекты биоаккумуляции углеводородов и ДДТ
Во время разлива нефти у морских животных могут накапливаться углеводороды, называемые полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ). ПАУ связаны с раком у людей, которые питаются рыбой и моллюсками, и негативно влияют на выживаемость, рост и способность бороться с болезнями других организмов. Употребление в пищу загрязненных моллюсков представляет особый риск, поскольку они с большей вероятностью вступают в контакт с разлитой нефтью и имеют высокую склонность к биоаккумуляции ПАУ. Кроме того, в 1960-х годах ученые обнаружили, что чрезмерно используемый хлорированный углеводородный пестицид ДДТ накапливается в почве, воде и организмах. Он поразил хищных птиц, в том числе питающихся рыбой белоголовых орланов, истончением их яичной скорлупы, что привело к сокращению их популяций.
Эффекты биоаккумуляции тяжелых металлов
Тяжелые металлы включают кадмий, хром, кобальт, свинец, ртуть, никель и олово, а также некоторые важные питательные вещества, токсичные в больших дозах: железо, цинк и медь. Добыча металлов, добыча золота (в котором используется ртуть), электронные отходы и промышленные отходы могут вносить тяжелые металлы в окружающую среду, подвергая опасности как животных, так и людей. Кадмий, кобальт, свинец, ртуть и никель препятствуют образованию клеток крови. Некоторые тяжелые металлы негативно влияют на нервную систему, печень, почки и систему кровообращения. Некоторые могут вызвать проблемы с репродуктивностью или рак. Ученые используют некоторые виды растений, чтобы извлечь тяжелые металлы и другие токсины из загрязненной почвы, но процесс рискованный, так как другие организмы могут потреблять растения, доставляя токсины в пищевую цепь.