在美国,鹰类面临另一大威胁:铅中毒

一项针对 1000 多只白头海雕和金雕的调查显示,与铅基弹药相关的中毒事件急剧增加。
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一项对白头海雕(图中所示)和金雕的调查揭示了铅弹弹药的影响。美国鱼类及野生动物管理局中西部地区

一项新的分析表明,北美地区的白头海雕和金雕正面临铅中毒的危险。

研究人员追踪了美国 38 个州的 1000 多只雄鹰体内的致命金属含量,发现这两个物种中“出乎意料的高”比例的鸟类遭受了慢性中毒和近期中毒。研究小组检查的近一半雄鹰的骨骼显示出重复接触铅的迹象,这引发了人们对该金属对大陆白头海雕和金雕种群影响的担忧。研究人员于 2 月 17 日在《科学》杂志上报告的调查结果可为未来的雄鹰保护工作提供信息。

“在很长一段时间里,我们一直知道铅中毒正在影响这些物种,尤其是在康复机构看到的病例数量有所增加,”俄克拉荷马州珀金斯市的 Grey Snow Eagle House(俄克拉荷马州爱荷华部落运营的雄鹰康复中心)的鸟类主管 Megan Judkins 在一封电子邮件中说。“但像这样的研究让我们认识到,这不仅仅是一个局部问题。”

Judkins 说,她和她的同事没有参与这项新研究,但在过去五到十年里,他们也观察到铅中毒病例急剧增加。Judkins 在俄克拉荷马州立大学研究雄鹰基因组学。

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(左)摄入铅碎片的白头海雕的 X 光片。(右)用步枪射击的鹿尸体中铅碎片的 X 光片。© The Raptor Center, University of Minnesota/© The Peregrine Fund

尽管铅在地壳中天然存在,但它也通过采矿等人类活动进入环境。研究合著者、蒙大拿州的野生动物生物学家 Vincent Slabe 表示,雄鹰经常通过铅弹接触这种金属,铅弹在击中动物时会碎裂成数百块。一旦被摄入,铅会损害鸟类的神经系统和器官,并可能导致癫痫发作、极度虚弱甚至死亡。Judkins 说,即使鸟类存活下来,它们也可能经历终生的视力、心血管和其他健康问题。

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为了解问题的范围有多广,该团队联系了研究活体雄鹰的科学家、负责处理死雄鹰报告的州和联邦机构,以及治疗生病和受伤鸟类的野生动物康复中心。在 2010 年至 2018 年间,研究人员检查了 1210 只雄鹰,其中包括 620 只活体鸟。

研究人员采集了包括血液、骨骼、肝脏和羽毛在内的多种组织样本。虽然铅可以在血液或肝脏中残留数周至数月,但它会在动物的一生中积聚在骨骼中。

美国地质调查局森林和草地生态系统科学中心(位于爱达荷州博伊西)的研究野生动物生物学家、本研究的另一位作者 Todd E. Katzner 说:“基本上,所有这些数据都告诉我们同一个故事:这些雄鹰频繁接触铅,其程度超出我们此前的理解,而且这种接触在它们的一生中反复发生。”

他和他的团队测量了死去的金雕和白头海雕骨骼中的铅含量,分别显示 46% 和 47% 的鸟类存在慢性中毒迹象。其他组织显示,27% 至 33% 的白头海雕和 7% 至 35% 的金雕有短期铅暴露的证据。两种成年鸟类的骨骼铅含量均高于幼鸟。

Slabe 说,研究人员还发现,中部州的白头海雕比靠近沿海地区的白头海雕患慢性铅中毒的比例更高,尽管这一模式的原因尚不清楚。

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一只年幼的金雕(左)和两只成年的白头海雕(右)在蒙大拿州取食鹿尸体。© Estelle Shuttleworth

一般来说,在这两个物种中,血液和肝脏中的铅含量在冬季会升高,因为雄鹰通常依赖食腐为生。这些鸟类经常吞食猎人留下的内脏,并可能在摄取营养丰富的肉的同时,也摄入铅弹的碎片。

Slabe 说:“雄鹰在一年中这些尸体在野外丰富的时段中毒。这一认识已从多个区域性研究中得出结论,现在我们在这项研究中将其作为雄鹰在大陆尺度上的铅暴露源。”

他和他的同事发现,4.9% 的死金雕和 25.8% 的死白头海雕肝脏中的铅浓度足以表明严重中毒。根据这些数字,该团队估计,致命的铅中毒可能导致白头海雕的年种群增长率降低 3.8%,金雕降低 0.8%。这对于金雕来说尤其令人担忧,它们的种群数量保持稳定或正在下降,而白头海雕的数量却在增长。

Katzner 说:“在 20 年的时间里……种群数量将比本来要少数千只。”

他还补充说,铅可能以研究人员未考虑到的方式威胁雄鹰种群。即使铅中毒没有致命,它也可能削弱鸟类,使其无法产卵和抚养雏鸟。

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撞击前后的铜弹(左)与铅芯弹(右),显示铅弹在撞击后广泛碎裂,而铜弹则没有。两种弹药均为 180 grain,从 .300 Winchester magnum 步枪射出。© Mike McTee

该团队目前正在调查猎人改用非铅弹药后,死亡的雄鹰数量是否会减少。

Slabe 说:“他们用非铅弹药狩猎的动物越多,雄鹰在野外就能获得越多的非铅食物。随着我们越来越多地将这种食物来源转变为清洁、健康的雄鹰食物,我们就能看到这种模式发生变化,从而在全国范围内减少白头海雕和金雕因铅中毒造成的死亡。”

Judkins 表示,这份新报告为管理决策和公众宣传提供了重要信息。

她说:“幸运的是,通过使用非铅弹药,我们可以轻松消除这些个体摄入铅的机会。通过将这样一篇有力的、经过同行评审的论文纳入我们的教育工具,可以使我们的论点更有说服力。”

 

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Kate Baggaley

特约撰稿人,科学

Kate Baggaley自2017年以来一直定期为《大众科学》撰稿。她经常报道自然、气候和COVID-19大流行,但也报道了科学的许多其他方面,包括太空、古生物学和健康。她对鸟类、深海生物以及各种美丽的爬行动物情有独钟。


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