Wpływ bioakumulacji na ekosystem

Toksyny stają się coraz bardziej rozpowszechnione w naszym nowoczesnym świecie przemysłowym. Niestety trafiają do żywych stworzeń. W każdym ekosystemie organizmy są misternie połączone poprzez łańcuchy pokarmowe i sieci pokarmowe. Kiedy toksyny dostają się do organizmu, mogą gromadzić się i utrzymywać, zjawisko zwane bioakumulacją. Ze względu na wzajemne połączenia w sieci pokarmowej, bioakumulowane toksyny mogą rozprzestrzeniać się na całe ekosystemy.

Toksyny przedostają się do łańcucha pokarmowego na kilka sposobów: mogą być spożywane, wchłaniane przez skórę lub wdychane, a rośliny pobierają toksyny bezpośrednio z gleby. Aby się bioakumulować, substancja musi być rozpuszczalna w tłuszczach, długowieczna, biologicznie aktywna i mobilna – zdolna do wchłonięcia przez organizmy. Kiedy roślinożercy jedzą skażone rośliny, toksyny gromadzą się w ich tkankach tłuszczowych. Jeśli mięsożerca zjada kilka roślinożerców naładowanych toksynami, toksyny stają się jeszcze bardziej skoncentrowane w jego ciele. Ten proces biomagnifikacji jest kontynuowany w łańcuchu pokarmowym.

Na każde 10 funtów jedzenia, które zwierzę spożywa, około 1 funt może stać się masą ciała, zwiększając stężenie toksyn prawie 10 razy na każdym poziomie łańcucha pokarmowego. Tak więc biomagnifikowana toksyna potencjalnie staje się najbardziej szkodliwa dla czołowych drapieżników, w tym ludzi jedzących mięso lub ryby. Podczas gdy bioakumulatory są przechowywane w tłuszczu, są uwalniane do krwioobiegu, gdy zwierzę wykorzystuje tłuszcz w ciele do wytwarzania energii, uszkadzając ważne narządy i układy. Są również uwalniane z tkanki piersi podczas produkcji mleka i spożywane przez karmiące potomstwo. Jeśli bioakumulatory niszczą kluczowe gatunki w ekosystemie, takie jak drapieżniki kontrolujące populacje ofiar, może to doprowadzić do utraty lub wyginięcia wielu gatunków. PCB, WWA, metale ciężkie, niektóre pestycydy i cyjanki są bioakumulatorami.

Podczas wycieku ropy węglowodory zwane wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi (WWA) mogą gromadzić się w zwierzętach morskich. PAH zostały powiązane z rakiem u ludzi jedzących ryby i skorupiaki i niekorzystnie wpływają na przeżycie, wzrost i zdolność do walki z chorobami innych organizmów. Spożywanie skażonych mięczaków stwarza szczególne ryzyko, ponieważ są bardziej narażone na kontakt z rozlanym olejem i mają dużą tendencję do bioakumulują WWA. Ponadto w latach 60. naukowcy odkryli, że nadużywany pestycyd chlorowanych węglowodorów, DDT, gromadził się w glebie, wodzie i organizmy. Dotknęło drapieżne ptaki, w tym żywiące się rybami bieliki, przerzedzając ich skorupki jaj, co doprowadziło do spadku ich populacji.

Do metali ciężkich należą kadm, chrom, kobalt, ołów, rtęć, nikiel i cyna, a także niektóre niezbędne składniki odżywcze, które są toksyczne w dużych dawkach: żelazo, cynk i miedź. Wydobycie metali, wydobycie złota (wykorzystujące rtęć), odpady elektroniczne i odpady przemysłowe mogą dostarczać metale ciężkie do środowiska, zagrażając zarówno zwierzętom, jak i ludziom. Kadm, kobalt, ołów, rtęć i nikiel zakłócają tworzenie się komórek krwi. Niektóre metale ciężkie wpływają niekorzystnie na układ nerwowy, wątrobę, nerki i układ krążenia. Niektóre mogą powodować problemy z reprodukcją lub raka. Naukowcy wykorzystują niektóre gatunki roślin do pobierania metali ciężkich i innych toksyn ze skażonej gleby, ale proces jest ryzykowny, ponieważ inne organizmy mogą spożywać rośliny, wprowadzając toksyny do żywności łańcuch.