Токсини набувають дедалі більшого поширення у нашому сучасному промисловому світі. На жаль, вони потрапляють у живих істот. У кожній екосистемі організми тісно взаємопов’язані через харчові ланцюги та харчові мережі. Коли токсини потрапляють в організм, вони можуть накопичуватися і затримуватися, явище, яке називається біоакумуляцією. Через взаємозв’язки в харчовій мережі біоакумульовані токсини можуть поширюватися на цілі екосистеми.
Як відбувається біоакумуляція
Токсини потрапляють у харчовий ланцюг кількома способами: вони можуть потрапляти в організм, всмоктуватися через шкіру або вдихатися, а рослини приймають токсини безпосередньо з ґрунту. Для біоакумуляції речовина повинна бути жиророзчинною, довгоживучою, біологічно активною та рухливою - здатною бути засвоєною організмами. Коли травоїдні їдять заражені рослини, токсини накопичуються в їх жирових тканинах. Якщо м’ясоїд з’їдає кілька перевантажених токсинами рослиноїдних тварин, токсини стають ще більш зосередженими в його організмі. Цей процес біомагніфікації продовжує харчовий ланцюг.
Як біоакумулятори впливають на екосистеми
На кожні 10 фунтів їжі, яку споживає тварина, приблизно один фунт може стати масою тіла, збільшуючи концентрацію токсину майже в 10 разів на кожному рівні харчового ланцюга. Таким чином, біоувеличений токсин потенційно стає найбільш шкідливим для головних хижаків, включаючи людей, які їдять м'ясо або рибу. Хоча біоакумулятори зберігаються в жирі, вони потрапляють у кров, коли тварина використовує жир для енергії, завдаючи шкоди життєво важливим органам і системам. Вони також вивільняються з тканин грудей при виробництві молока і споживаються годуючими нащадками. Якщо біоакумулятори знищують основні камені в екосистемі, такі як хижаки, які контролюють популяції здобичі, це може призвести до втрати чи зникнення багатьох видів. ПХБ, ПАУ, важкі метали, деякі пестициди та ціаніди є біоакумуляторами.
Ефекти біоакумуляції вуглеводнів та ДДТ
Під час розливу нафти у морських тварин можуть накопичуватися вуглеводні, які називаються поліциклічними ароматичними вуглеводнями (ПАУ). ПАУ пов’язані з раком у людей, які харчуються рибою та молюсками, і негативно впливають на виживання, ріст та здатність боротися з хворобами інших організмів. Вживання забруднених молюсків представляє особливий ризик, оскільки вони частіше контактують з розлитою олією і мають високу схильність до біоакумулюють ПАУ. Крім того, у 1960-х роках вчені виявили, що надмірно використаний хлорований вуглеводневий пестицид, ДДТ, накопичується в грунті, воді і організми. Це вплинуло на хижих птахів, включаючи рибоїдних білоголових орлів, шляхом витончення їх яєчної шкаралупи, що призвело до падіння їх популяції.
Ефекти біоакумуляції важких металів
До важких металів належать кадмій, хром, кобальт, свинець, ртуть, нікель та олово, а також деякі основні поживні речовини, токсичні у високих дозах: залізо, цинк та мідь. Видобуток металів, видобуток золота (який використовує ртуть), електронні відходи та промислові відходи - все це може сприяти надходженню важких металів у навколишнє середовище, загрожуючи тваринам і людям. Кадмій, кобальт, свинець, ртуть і нікель заважають утворенню клітин крові. Деякі важкі метали негативно впливають на нервову систему, печінку, нирки та кровоносну систему. Деякі можуть спричинити репродуктивні проблеми або рак. Вчені використовують деякі види рослин для вилучення важких металів та інших токсинів із забрудненого ґрунту, але Цей процес є ризикованим, оскільки інші організми можуть споживати рослини, вводячи токсини в їжу ланцюжок.