

自20世纪50年代以来,海洋生物学家一直在敲响海洋污染的警钟。在此之前,许多科学家认为海洋足够大,可以稀释人类的任何废物并保护其动物居民。在过去的几十年里,研究人员已经证明,人造污染会直接危害海洋生物,但仍有大量工作要做。生物学家只研究了有害化学物质对少数几种海洋动物的影响,而污染物对其他海洋生物的影响在很大程度上仍然未知。
现在,科学家们正试图弥合鲸鱼和海豚方面的知识鸿沟。上周发表在《海洋科学前沿》(Frontiers in Marine Science)杂志上的一项研究,调查了2012年至2018年间在美国东南部沿岸搁浅的83只动物,以研究有毒化学物质在这些动物体内的分布情况和含量。这83只动物代表了11个物种,其中一些物种的科学家了解甚少,因为人类的观测非常罕见。
佛罗里达大西洋大学(Florida Atlantic University)临床兽医、海洋动物专家、该论文的首席作者Annie Page-Karjian表示,每当她所在地区发现死去的搁浅海洋哺乳动物时,她都会前往进行尸检——这是动物的验尸版本。
“我们从它们的器官中采集数百份样本,并进行全面的病理分析,”她说。在尸检过程中,Page-Karjian会寻找动物器官的损伤,识别其组织中的有毒化学物质,并标记出动物可能患有的任何疾病。她说,鲸鱼和海豚是海洋毒理学研究的理想研究对象,这取决于它们的食物和寿命。
“鲸豚类是顶级捕食者,”Page-Karjian说。它们处于食物链的顶端,这意味着各种海洋物种摄入或吸收的化学物质和污染物会随着捕食者捕食猎物而向上累积——这种现象被称为生物富集。“这些鲸鱼和海豚在其漫长的生命中,会在体内器官和脂肪中积累化合物,它们为我们提供了一个海洋环境现状的快照。”
Page-Karjian的团队发现,这个快照令人担忧。2017年在佛罗里达州塞巴斯蒂安海滩上发现的一头格氏喙鲸(一种人类很少见的物种),其肝脏砷含量是迄今为止所有海洋哺乳动物中最高的。Page-Karjian说,考虑到它们通常的栖息地离人类聚居地很远,这一点尤其令人震惊。两头宽吻海豚——一头于2012年在北卡罗来纳州发现,另一头于2018年在佛罗里达州发现——其肝脏汞含量都是研究人员研究过的所有动物中最高的。
此外,他们研究的一头白吻海豚在其两个器官:睾丸和肾脏中患有两种不同类型的癌症。Page-Karjian说,任何海洋哺乳动物患癌症都是罕见的,所以在一只动物身上发现两种不同类型的癌症是一个令人不快的意外。“这只动物的双酚A(BPA)含量是我们所研究的所有动物中最高的,[而BPA是一种已知的]致癌物。”尽管如此,BPA的含量也高于过去其他研究公布的数值,尽管这方面的数据非常有限。
虽然BPA的含量确实很高,但Page-Karjian不能确定这种化学物质导致了该动物的癌症,因为这项研究只是观察性的。“但我可以说的是,它们之间存在关联,我们需要进行更多的研究来了解这种关系。”
Page-Karjian表示,这些结果令人担忧,不仅对鲸鱼和海豚种群,也对人类。“污染物的转移和生物富集[并非]仅限于动物,”她解释说,“它也发生在人类身上。”
鲸鱼和海豚食用的鱼与人们吃的鱼差别不大。根据联合国最新数据,鱼类占33亿人每人平均蛋白质摄入量的约20%。仅在2018年,渔民就捕捞了超过9600万吨鱼。不难看出,海洋哺乳动物的健康状况可以为人类健康提供预警。
“当我们研究海洋哺乳动物时,这也能让我们反思我们是如何影响自身的,”Page-Karjian说——“我们对海洋环境的依赖[远超]人们的认知。”
目前的研究有其局限性。样本量很小,研究人员的研究对象仅限于搁浅的动物。
圣安德鲁斯大学(University of St. Andrews)的海洋生物学家、鲸豚专家Tilen Genov(未参与此项研究)表示,在这类研究中,“样本量较小并不罕见”。鲸豚类是难以捉摸的生物,难以找到,也难以采样。他表示,它们的动物对象的性质意味着,有时采样搁浅动物是你最好甚至唯一的选择,尽管搁浅事件本身也并非总是发生。更不用说,研究一只死亡或刚死亡的动物并不总能产生反映活体种群的数据。
尽管如此,这项研究提供的信息仍然具有价值。Genov说,其中一些物种非常罕见,以至于我们甚至不知道它们的基线健康状况或行为,所以我们必须随着时间的推移积累这些较小的数据集,以“更好地了解这些动物及其生态负担”。他问道,如果我们甚至不知道它们物种的所有基本事实,我们又怎能知道它们是否濒临灭绝,是否受到人类污染的伤害,或者是否需要保护?
此外,这项工作的成本也很高,特别是当你考虑到科学家可以测试的成千上万种化学品和元素时。
“你不看就不知道,而你也不会找到你没在寻找的东西,”Page-Karjian说。这就是为什么Page-Karjian希望未来能在国际层面开展更大、资金更充足的研究——她认为,这才是真正了解这一问题的范围和规模所必需的。
“我们检测了相当多的污染物,”Page-Karjian说,“但这仅仅是它们在海洋中可能暴露的污染物的一小部分。”每年都有新的工业化学品被生产出来并释放到海洋中,这些化学品对动物和人类的毒性作用完全未知。她说,我们收集的关于这些污染物的证据和理解越多,我们就能为保护决策建立更有力的论据——这是一个过程。