Токсините стават все по-разпространени в съвременния ни индустриален свят. За съжаление те попадат в живите същества. Във всяка екосистема организмите са сложно свързани помежду си чрез хранителни вериги и хранителни мрежи. Когато токсините попаднат в организма, те могат да се натрупват и задържат, явление, наречено биоакумулиране. Поради взаимосвързаността в хранителната мрежа, биоакумулираните токсини могат да се разпространят в цели екосистеми.
Как се случва биоакумулирането
Токсините навлизат в хранителната верига по няколко начина: те могат да бъдат погълнати, абсорбирани през кожата или вдишани, а растенията поемат токсините директно от почвата. За да се натрупва биологично, дадено вещество трябва да бъде мастноразтворимо, дълготрайно, биологично активно и подвижно - да може да бъде погълнато от организмите. Когато тревопасните ядат заразени растения, токсините се натрупват в мастните им тъкани. Ако месоядното яде няколко натоварени с токсини тревопасни животни, токсините стават още по-концентрирани в тялото му. Този процес на биоувеличаване продължава нагоре по хранителната верига.
Как биоакумулаторите влияят върху екосистемите
На всеки 10 килограма храна, която консумира животно, приблизително един килограм може да се превърне в телесна маса, увеличавайки концентрациите на токсини близо 10 пъти на всяко ниво на хранителната верига. По този начин биомагнитният токсин потенциално става най-вреден за най-добрите хищници, включително хората, които ядат месо или риба. Докато биоакумулаторите се съхраняват в мазнини, те се освобождават в кръвта, когато животното използва телесните мазнини за енергия, увреждайки жизненоважни органи и системи. Те също се освобождават от тъканите на гърдата при производството на мляко и се консумират от кърмачета. Ако биоакумулаторите унищожат ключови видове в дадена екосистема, като хищници, които контролират популациите на плячка, това може да доведе до загуба или изчезване на много видове. ПХБ, ПАУ, тежки метали, някои пестициди и цианид са биоакумулатори.
Ефекти от въглеводороди и DDT биоакумулация
По време на разлив на петрол в морските животни могат да се натрупват въглеводороди, наречени полициклични ароматни въглеводороди (PAH). PAHs са свързани с рак при хора, които ядат риба и миди и неблагоприятно влияят върху оцеляването, растежа и способността да се борят с болестите в други организми. Яденето на замърсени мекотели крие специални рискове, тъй като те са по-склонни да влязат в контакт с разлятото масло и имат висока склонност към биоакумулират ПАУ. В допълнение, през 60-те години на миналия век учените откриват, че прекомерно използваният хлориран въглеводороден пестицид, DDT, се натрупва в почвата, водата и организми. То засяга хищни птици, включително рибоядните плешиви орли, чрез изтъняване на черупките на яйцата им, което води до спад в популациите им.
Ефекти от биоакумулирането на тежки метали
Тежките метали включват кадмий, хром, кобалт, олово, живак, никел и калай, както и някои основни хранителни вещества, които са токсични във високи дози: желязо, цинк и мед. Металодобивът, добивът на злато (който използва живак), електронните отпадъци и промишлените отпадъци могат да допринесат с тежки метали за околната среда, застрашавайки както животните, така и хората. Кадмий, кобалт, олово, живак и никел пречат на образуването на кръвни клетки. Някои тежки метали влияят неблагоприятно на нервната система, черния дроб, бъбреците и кръвоносната система. Някои могат да причинят репродуктивни проблеми или рак. Учените използват някои растителни видове за изтегляне на тежки метали и други токсини от замърсена почва, но процесът е рисков, тъй като други организми могат да консумират растенията, като внасят токсините в храната верига.