Učinki bioakumulacije na ekosisteme

Toksini so v našem sodobnem industrijskem svetu vse bolj razširjeni. Na žalost se znajdejo v živih bitjih. V vsakem ekosistemu so organizmi zapleteno povezani s prehranjevalnimi verigami in prehranjevalnimi mrežami. Ko se toksini znajdejo v organizmu, se lahko kopičijo in zadržijo, kar se imenuje bioakumulacija. Zaradi medsebojnih povezav znotraj prehranjevalne mreže se lahko bioakumulirani toksini širijo v celotne ekosisteme.

Toksini v prehransko verigo vstopajo na več načinov: lahko jih zaužijemo, absorbiramo skozi kožo ali vdihnemo, rastline pa toksine vnesejo neposredno iz tal. Da se snov lahko kopiči v organizmih, mora biti topna v maščobah, dolgo obstojna, biološko aktivna in mobilna. Ko rastlinojede živali jedo onesnažene rastline, se toksini kopičijo v njihovih maščobnih tkivih. Če mesojedec zaužije več s toksini obremenjenih rastlinojedih živali, se toksini v njegovem telesu še bolj koncentrirajo. Ta postopek biomagnifikacije nadaljuje prehranjevalno verigo navzgor.

Na vsakih 10 kilogramov hrane, ki jo zaužije žival, lahko približno en kilogram postane telesna masa, kar poveča koncentracijo toksinov skoraj 10-krat na vsaki ravni prehranjevalne verige. Tako biomagnificirani toksin potencialno postane najbolj škodljiv za vrhunske plenilce, vključno z ljudmi, ki jedo meso ali ribe. Medtem ko se bioakumulatorji shranjujejo v maščobi, se sprostijo v krvni obtok, ko žival porabi telesno maščobo za energijo in škoduje vitalnim organom in sistemom. Sproščajo se tudi iz tkiva dojk pri proizvodnji mleka in jih zaužijejo potomci. Če bioakumulatorji uničijo ključne elemente v ekosistemu, na primer plenilce, ki nadzorujejo populacije plena, lahko to povzroči izgubo ali izumrtje številnih vrst. PCB, PAH, težke kovine, nekateri pesticidi in cianid so vsi bioakumulatorji.

Med razlitjem nafte se lahko v morskih živalih kopičijo ogljikovodiki, imenovani policiklični aromatski ogljikovodiki (PAH). PAH so povezani z rakom pri ljudeh, ki jedo ribe in školjke ter negativno vplivajo na preživetje, rast in sposobnost boja proti boleznim drugih organizmov. Uživanje onesnaženih mehkužcev predstavlja posebno tveganje, ker je verjetneje, da pridejo v stik z razlitim oljem in imajo veliko nagnjenost k bioakumulirajo PAH. Poleg tega so v šestdesetih letih znanstveniki odkrili, da se prekomerno uporabljeni klorirani ogljikovodikov pesticid DDT kopiči v tleh in vodi. in organizmi. Vplivalo je na plenilske ptice, vključno s pleškimi orli, ki jedo ribe, tako da so jim razredčili jajčne lupine, kar je povzročilo upad njihove populacije.

Med težke kovine spadajo kadmij, krom, kobalt, svinec, živo srebro, nikelj in kositer ter nekatera bistvena hranila, ki so v velikih odmerkih toksična: železo, cink in baker. Rudarstvo kovin, zlato (ki uporablja živo srebro), elektronski odpadki in industrijski odpadki lahko prispevajo težke kovine v okolje in ogrožajo živali in ljudi. Kadmij, kobalt, svinec, živo srebro in nikelj motijo ​​tvorbo krvnih celic. Nekatere težke kovine negativno vplivajo na živčni sistem, jetra, ledvice in krvni obtok. Nekateri lahko povzročijo reproduktivne težave ali raka. Znanstveniki uporabljajo nekatere rastlinske vrste za pridobivanje težkih kovin in drugih toksinov iz onesnažene zemlje, vendar postopek je tvegan, saj lahko drugi organizmi zaužijejo rastline in vnesejo toksine v hrano veriga.