Токсины становятся все более распространенными в нашем современном индустриальном мире. К сожалению, они проникают в живых существ. В каждой экосистеме организмы неразрывно связаны между собой пищевыми цепями и пищевыми сетями. Когда токсины попадают в организм, они могут накапливаться и задерживаться - это явление называется биоаккумуляцией. Из-за взаимосвязей в пищевой сети, биоаккумулированные токсины могут распространяться на целые экосистемы.
Как происходит биоаккумуляция
Токсины попадают в пищевую цепочку несколькими способами: они могут попадать внутрь, всасываться через кожу или вдыхаться, а растения поглощают токсины непосредственно из почвы. Для биоаккумуляции вещество должно быть жирорастворимым, долгоживущим, биологически активным и подвижным - способным усваиваться организмами. Когда травоядные животные едят зараженные растения, токсины накапливаются в их жировых тканях. Если плотоядное животное съедает несколько травоядных, нагруженных токсинами, токсины становятся еще более концентрированными в его теле. Этот процесс биомагнификации продолжается вверх по пищевой цепочке.
Как биоаккумуляторы влияют на экосистемы
На каждые 10 фунтов пищи, потребляемые животным, примерно один фунт может стать массой тела, увеличивая концентрацию токсинов почти в 10 раз на каждом уровне пищевой цепи. Таким образом, биомагнифицированный токсин потенциально становится наиболее опасным для высших хищников, включая людей, которые едят мясо или рыбу. Хотя биоаккумуляторы хранятся в жире, они попадают в кровоток, когда животное использует жир тела для получения энергии, нанося вред жизненно важным органам и системам. Они также выделяются из тканей груди при производстве молока и потребляются грудным потомством. Если биоаккумуляторы уничтожают ключевые виды в экосистеме, такие как хищники, которые контролируют популяции жертв, это может привести к потере или исчезновению многих видов. ПХД, ПАУ, тяжелые металлы, некоторые пестициды и цианиды являются биоаккумуляторами.
Влияние биоаккумуляции углеводородов и ДДТ
Во время разлива нефти углеводороды, называемые полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ), могут накапливаться в морских животных. ПАУ связаны с раком у людей, которые едят рыбу и моллюсков, и отрицательно влияют на выживание, рост и способность бороться с болезнями других организмов. Употребление в пищу зараженных моллюсков представляет особый риск, потому что они с большей вероятностью вступят в контакт с разлитой нефтью и имеют высокую тенденцию к биоаккумулируют ПАУ. Кроме того, в 1960-х годах ученые обнаружили, что чрезмерно используемый пестицид на основе хлорированных углеводородов, ДДТ, накапливается в почве, воде. и организмы. Он затронул хищных птиц, в том числе рыбоядных белоголовых орланов, из-за истончения их яичной скорлупы, что привело к сокращению их популяции.
Эффекты биоаккумуляции тяжелых металлов
К тяжелым металлам относятся кадмий, хром, кобальт, свинец, ртуть, никель и олово, а также некоторые важные питательные вещества, токсичные в высоких дозах: железо, цинк и медь. Добыча металлов, золотодобыча (в которой используется ртуть), электронные и промышленные отходы - все это может 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 отрицательно влияют на нервную систему, печень, почки и систему кровообращения. Некоторые из них могут вызвать репродуктивные проблемы или рак. Ученые используют некоторые виды растений для извлечения тяжелых металлов и других токсинов из загрязненной почвы, но процесс опасен, так как другие организмы могут потреблять растения, принося токсины в пищу цепь.