Между изменението на климата, конфликта между хората и загубата на местообитания, полярните мечки имат повече от достатъчно, за да се притесняват. Но се оказва, че тези уязвими икони за опазване също са изправени пред по-малко вероятна заплаха: индустриални химикали, които бяха забранени преди почти 40 години. Нова книга в списанието Proceedings of the Royal Society B открива, че тези и други замърсители все още намират своите пътища в телата на полярни мечки, където могат да нанесат поразия върху техните репродуктивни системи и плодородие днес.
Свързано съдържание
- Замърсителите правят костите на пениса на полярните мечки по-вероятно да се счупят
- Не е късно да спасявате полярната мечка
- Полярните мечки са изброени като застрашени
Основните химични виновници са ПХБ, или полихлорирани бифенили, изкуствени химикали, които започват в химически завод в Алабама през 20-те години на миналия век, а по-късно са произведени по целия свят. През 1979 г. ПХБ бяха забранени поради опасения, че представляват заплаха за здравето на хората и околната среда. И все пак изследванията през последните години разкриват как тези замърсители персистират в околната среда от десетилетия и може да са пътували чак до тестисите и сперматозоидите на полярните мечки.
Разбира се, плодородието е от решаващо значение за оцеляването на всеки вид. Но това е особено важно за полярните мечки, тъй като те имат една от най-бавните репродуктивни темпове на всеки бозайник. Ако една жена несъзнателно се сдружи с безплодна мъжка една година, тя няма да има късмет за този размножителен сезон - един от само около пет, които има през живота си. С други думи, всяка заплаха за плодовитостта на полярната мечка притежава потенциала да предотврати значително нарастването на популацията.
„Най-голямата опасност от такова тайно безплодие е, че мъжете всъщност се заемат с възможността да заченат женска“, казва Виола Павлова, еколог от Академията на науките в Чехия и водещ автор на статията. „Затова е много важно женските да имат на разположение достатъчно мъжки да се размножават.“
ПХБ могат да повлияят на плодовитостта при полярните мечки и други топ арктически хищници по различни начини. Като разрушители на хормоните те могат да пречат на нормалната функция на хормоните в организма както при животни, така и при хора. При хора изследователите са открили връзка между високата експозиция на ПХБ и промените в подвижността и количеството на спермата при хората, сред другите ефекти, включително увреждане на черния дроб и кожни заболявания. По-лошото е, че те са стабилни, което означава, че могат да упорстват в околната среда в продължение на десетилетия.
Съединенията - които има 209 различни типа - бяха произведени за първи път от Swann Chemical Company в Анистън, Алабама. По-късно химическият гигант Monsanto закупи тази компания и стана основен производител на продукта в САЩ, докато други компании по света също започнаха да го произвеждат. До 1979 г. производството на печатни платки е забранено изцяло в САЩ, но дотогава приблизително 150 милиона паунда вече са били разпръснати в околната среда. Това е еквивалентното тегло на около 8000 училищни автобуса.
Много от тези частици се возиха на въздушни и океански течения до Арктика или се разтвориха във вода или се прикрепиха към тиня и пътуваха в хрилете на риба или в устията на дънни морски същества, които се хранят в мътни райони, установиха изследователите през годините. Съединенията се натрупват в мастните клетки на животните и могат да останат там цял живот.
Когато топ хищник като полярна мечка изяде тлъст тюлен, който е изял замърсена риба, полярната мечка ще поглъща най-високата доза PCB, отколкото всяко друго животно от хранителната верига. Животните в горната част на хранителната мрежа понасят основната тежест от замърсяването, а арктическите животни страдат особено, защото разчитат на мазна, богата на енергия диета, за да оцелеят в суровата си среда. (Този процес, известен като биомагнификация, е същата причина, поради която по-големите хищни риби като риба тон имат по-висок риск от заразяване с живак.)
Въпреки че PCB са били забранени в САЩ през 1979 г., те все още остават в околната среда днес и могат да повлияят на плодовитостта на полярната мечка. (Алън Д. Уилсън / Wikimedia Commons) Екипът на Pavolva се фокусира върху популациите на полярни мечки в Източна Гренландия и Свалбард от средата на 90-те години, които показват признаци на забавен прираст и се знае, че имат повишени нива на ПХБ. За да оцени ролята, която ПХБ може да са имали, нейният екип първо анализира данни за въздействието на ПХБ върху плодовитостта на гризачите. Тогава те използваха компютърен модел, за да екстраполират как подобно въздействие може да осуети популациите на полярните мечки въз основа на техните модели на чифтосване.
(Докато директно изучаването на ефектите на ПХБ върху тестисите на полярната мечка и плодородието би било идеално, това не е възможност за изследването, казва Павлова. „Това е уязвим вид, той е защитен“, обяснява тя. „Би било много трудно да се правите нещо подобно в плен, а получаването на това от диви животни е доста невъзможно. ")
Това е първият път, когато някой е проучил как ПХБ могат да повлияят на плодовитостта на полярната мечка при мъжете. Предишните изследвания бяха фокусирани върху фертилитета при жените, но мъжете са склонни да съдържат по-високи концентрации на ПХБ, отколкото жените, вероятно отчасти поради консумацията на кърма, казва Павлова. „Малчуганът се замърсява, но от друга страна женската се освобождава от част от тежестта си (когато кърми)“, казва тя. „Мъжките не могат да се отърват толкова лесно от замърсяването.“
Изследователите установили, че ПХБ наистина биха могли да повлияят на фертилитета при мъжете, като направят безплодни мъжки нежизнеспособни партньори. Механизмът, по който мъжете биха могли да станат безплодни от заразяване, е неясен; той може да включва редица ефекти на хормоналната система или директно въздействие върху качеството на самата сперма, казва Джон Meeker, изследовател от Мичиганския университет, който изучава влиянието на замърсителите на околната среда върху човешкото здраве. Други изследвания на химикали, нарушаващи хормоните, предполагат отслабване на костта на пениса при полярните мечки, заедно с други кости, което предполага, че има други последствия за здравето, които намаляват общата годност както при мъжете, така и при жените.
Meeker, който не е участвал в това проучване, изтъква, че определянето на пътищата към въздействията върху здравето се усложнява от големия брой различни PCB. „Дори в рамките на конкретен клас те могат да имат различни механизми“, казва Meeker. "Може да бъде широк диапазон."
Концентрациите на съединението намаляват в околната среда с течение на времето, но постоянните източници все още могат да достигнат до животните и хората днес, казва Meeker. Особено загрижени за хората са места като токсични отпадъци, съдържащи замърсени материали, но също и стари сгради - включително училища, построени през 50-те до 70-те години на миналия век, които биха могли да имат източници на ПХБ, залепени в остарели материали, включително затварящи и флуоресцентни светлинни баласти.
Но най-често срещаният път на излагане на хора е чрез консумацията на храна, особено тлъста риба, казва Meeker. Докато хората по принцип могат да избират дали да ядат морски дарове или не, топ морски хищници, включително тюлени и делфини, не могат. Инуитските общности, чиято традиционна диета включва тези топ хищници, също показаха доказателства за повишена експозиция на химикалите.
От всички хищници китовете-убийци показват най-високите нива на ПХБ, по-високи дори от тези на полярните мечки, казва авторът на изследването Кристиан Соне, биолог от университета в Орхус в Дания. „Черният им дроб не може да метаболизира по същия начин като полярните мечки и не могат да се отделят по същия начин“, обяснява Соне, изтъквайки, че китовете убийци не правят козина, което е важен път на екскреция на съединенията за полярните мечки.,
Сега, тъй като изменението на климата пренасочва океанските течения и морските ледени модели, арктическите хранителни мрежи и моделите на натрупване на ПХБ също могат да се изместят. Увеличеният глад би могъл също така да позволи на PCB да се натрупват в кръвта на животните, което има неизвестни последици за здравето, казва Sonne.
Ефектите на ПХБ върху полярните мечки са само един от многото начини, по които така наречените хормони, разрушаващи хормоните, могат да засегнат дивата природа и хората - и напомняне, че новите химикали, произведени днес, отнемат данък по други непредвидени начини. Дори по-старите химикали да бъдат премахнати от продуктите с течение на времето, новите химикали заеха мястото си в нещо като конвейер за промяна, казва Робърт Летчър, химик по околната среда от университета в Карелтън в Канада.
Летчър добавя, че не всички тези химикали са оказали отрицателно въздействие върху животните, но „тези, които продължават да са най-добрите хищници, са тези, които са обезпокоителни, тъй като са преживели гамата от процеси, които могат да ги разрушат.“ Изследвания като Според Павлова са важни за по-доброто разбиране на ефекта, който това може да има върху полярните мечки и други видове в дългосрочен план. „Ако плодовитостта и способността му да се възпроизвежда по някакъв начин са били повлияни отрицателно, тогава поставяте под въпрос способността на този вид да продължи”, казва Летчър.
И в днешния свят, добавя той, няма сигурно място за един вид, който да тича, да плува или да лети. „Няма девствена среда“, казва Летчър. „Няма утопична популация от морски бозайници, която е избягала. Това е универсално. "
