Toksīni ir kļuvuši arvien izplatītāki mūsu mūsdienu industriālajā pasaulē. Diemžēl viņi atrod ceļu pie dzīvām radībām. Katrā ekosistēmā organismi ir savstarpēji savstarpēji saistīti, izmantojot pārtikas ķēdes un barības tīklus. Kad toksīni nonāk organismā, tie var uzkrāties un kavēties, un to sauc par bioakumulāciju. Sakarā ar savstarpējo savienojumu pārtikas tīklā, bioakumulētie toksīni var izplatīties veselās ekosistēmās.
Kā notiek bioakumulācija
Toksīni nonāk pārtikas ķēdē ar vairākiem līdzekļiem: tos var uzņemt, absorbēt caur ādu vai ieelpot, un augi uzņem toksīnus tieši no augsnes. Lai viela bioloģiski uzkrātos, tai jābūt taukos šķīstošai, ilgmūžīgai, bioloģiski aktīvai un kustīgai - organismiem jāuzņem. Kad zālēdāji ēd piesārņotus augus, toksīni uzkrājas to taukaudos. Ja plēsējs ēd vairākus toksīnus saturošus zālēdājus, toksīni kļūst vēl koncentrētāki tā ķermenī. Šis biomagnifikācijas process turpinās pārtikas ķēdē.
Kā bioakumulatori ietekmē ekosistēmas
Par katrām 10 mārciņām pārtikas, ko dzīvnieks patērē, aptuveni viena mārciņa var kļūt par ķermeņa masu, palielinot toksīnu koncentrāciju gandrīz 10 reizes katrā barības ķēdes līmenī. Tādējādi biomagnificēts toksīns potenciāli kļūst viskaitīgākais plēsējiem, tostarp cilvēkiem, kuri ēd gaļu vai zivis. Kamēr bioakumulatori tiek uzglabāti taukos, tie tiek izlaisti asinīs, kad dzīvnieks izmanto ķermeņa taukus enerģijai, kaitējot svarīgiem orgāniem un sistēmām. Tie tiek atbrīvoti arī no krūts audiem piena ražošanā un tiek patērēti pēc barošanas pēcnācējiem. Ja bioakumulatori iznīcina pamatakmens sugas ekosistēmā, piemēram, plēsēji, kas kontrolē laupījumu populācijas, tas var izraisīt daudzu sugu zaudēšanu vai izzušanu. PCB, PAO, smagie metāli, daži pesticīdi un cianīds ir visi bioakumulatori.
Ogļūdeņražu un DDT bioakumulācijas ietekme
Naftas noplūdes laikā jūras dzīvniekos var uzkrāties ogļūdeņraži, ko sauc par policikliskiem aromātiskiem ogļūdeņražiem (PAH). PAO ir saistīti ar vēzi cilvēkiem, kuri ēd zivis un vēžveidīgos, un nelabvēlīgi ietekmē citu organismu izdzīvošanu, augšanu un spēju cīnīties ar slimībām. Piesārņotu molusku ēšana rada īpašu risku, jo tie, visticamāk, nonāk saskarē ar izlijušu eļļu un tiem ir liela tendence bioakumulēt PAO. Turklāt sešdesmitajos gados zinātnieki atklāja, ka pārmērīgi izmantots hlorētā ogļūdeņraža pesticīds DDT uzkrājas augsnē, ūdenī un organismi. Tas ietekmēja plēsīgos putnus, ieskaitot zivis, kas ēd kailos ērgļus, retinot olu čaumalas, kā rezultātā to populācija samazinājās.
Smago metālu bioakumulācijas ietekme
Pie smagajiem metāliem pieder kadmijs, hroms, kobalts, svins, dzīvsudrabs, niķelis un alva, kā arī dažas būtiskas uzturvielas, kas ir toksiskas lielās devās: dzelzs, cinks un varš. Metāla ieguve, zelta ieguve (kurā tiek izmantots dzīvsudrabs), elektroniskie atkritumi un rūpniecības atkritumi var radīt smago metālu daudzumu vidē, apdraudot gan dzīvniekus, gan cilvēkus. Kadmijs, kobalts, svins, dzīvsudrabs un niķelis traucē asins šūnu veidošanos. Daži smagie metāli nelabvēlīgi ietekmē nervu sistēmu, aknas, nieres un asinsrites sistēmu. Daži no tiem var izraisīt reproduktīvās problēmas vai vēzi. Zinātnieki izmanto dažas augu sugas smago metālu un citu toksīnu iegūšanai no piesārņotas augsnes, bet process ir riskants, jo citi organismi var patērēt augus, ievedot toksīnus pārtikā ķēde.