Наличие следы кокаина и его метаболитов в реках и озерах Из единичного подозрения это превратилось в хорошо задокументированную экологическую проблему. Эти вещества, в основном поступающие из городских сточных вод, начинают оказывать ощутимое воздействие на дикую природу, особенно на мигрирующих рыб.
Набор международные исследования, посвященные молоди атлантического лосося Исследования показали, что воздействие кокаина может значительно изменить поведение диких лососей в дикой природе. Ученые отслеживали диких лососей в естественных экосистемах, вдали от аквариумов и лабораторных резервуаров, и обнаружили, что их модели передвижения и использование пространства меняются при воздействии этих соединений.
Как кокаин попадает в воду и почему это беспокоит экологов.
В Европе и других регионах мира кокаин и его основной метаболит, бензоилэкгонинИх все чаще обнаруживают в пресноводных водоемах, таких как реки, озера и эстуарии. После употребления человеком организм преобразует наркотик в различные производные, которые выводятся с мочой и попадают в канализационные системы.
Проблема в том, что многие Очистные сооружения сточных вод не предназначены для полного удаления Это сложные химические соединения. Некоторые из них сохраняются после очистки и попадают в водоемы, пополняя запасы других загрязняющих веществ, таких как антидепрессанты, анксиолитики, анальгетики или кофеин.
Они уже были обнаружены в Испании, Германии и Великобритании. В нескольких реках обнаружены следы кокаина и бензоилэкгонина.в рамках программ контроля качества сточных вод и воды. Хотя концентрации, как правило, низкие, продолжающееся воздействие этого химического «коктейля» на рыб начинает вызывать беспокойство у специалистов по водной экологии.
Главный вопрос заключается не только в том, сколько наркотиков попадает в реку, но и в том, что... Какое влияние оказывают эти небольшие, но постоянные дозы на поведение? а также здоровье ключевых видов, таких как атлантический лосось, которые играют важную роль в структуре и функционировании речных экосистем.
В последние годы в Европе были описаны поразительные случаи, связанные с другими психоактивными веществами: от Форель с симптомами зависимости и абстиненции, связанными с употреблением метамфетаминов....даже рыбы, которые изменяют свою общительность или смелость в присутствии анксиолитических препаратов, а также в других океанографических исследованиях, например, связанных с Багамские акулыКокаин и его метаболиты являются частью той же самой картины глобального фармацевтического загрязнения.
Эксперимент в большом природном озере в Швеции.
Чтобы выяснить, действительно ли эти загрязняющие вещества изменяют поведение рыб в дикой природе, группа исследователей, состоящая из... В исследовании приняли участие ученые из Университета Гриффита (Австралия), Шведского университета сельскохозяйственных наук, Лондонского зоологического общества и Института поведения животных им. Макса Планка. Он провел масштабный эксперимент на озере Веттерн в Швеции.
Исследование, опубликованное в научном журнале Current Biology, было посвящено... 105 мальков атлантического лосося За этими экземплярами наблюдали в течение восьми недель в совершенно естественной среде. Они находились на особенно деликатной стадии своего жизненного цикла, в которой перемещение и расселение по среде обитания критически влияют на их дальнейшее выживание.
Ученые разделили рыбу на три группы лечения: контрольная группа (без воздействия), группа, подвергшаяся воздействию кокаина, и третья группа, подвергшаяся воздействию бензоилэкгонина, наиболее распространенного метаболита этого наркотика, который обычно в большей степени обнаруживается в канализационных сетях и водотоках.
Для реконструкции перемещений в большом озере команда использовала... Химические имплантаты с замедленным высвобождением в сочетании с акустическими телеметрическими системамиКаждую рыбу метили и отслеживали с помощью приемников, установленных в разных частях озера, что позволяло регистрировать их перемещения без необходимости содержать их в неволе или изменять их естественное взаимодействие.
Этот подход представлял собой значительный шаг вперед по сравнению с большинством предыдущих исследований, которые проводились в аквариумах или контролируемых резервуарах, где Рыбы живут в изоляции от истинной сложности экосистемы.Однако в озере Веттерн лососю приходилось справляться с изменениями температуры, колебаниями доступности пищи, наличием хищников и конкуренцией за пространство, что придало результатам гораздо большее экологическое значение.
Аномальное движение: они отплывают дальше и рассеиваются шире.
После периода наблюдения данные выявили четкую закономерность: Лосось, подвергшийся воздействию бензоилэкгонина, двигался иначе, чем тот, который не подвергался такому воздействию.В частности, они проплывали в неделю в 1,9 раза большее расстояние, чем контрольная группа, и рассредоточились по озеру на 12,3 километра больше.
Исследователи также отметили, что Эти различия в пройденном расстоянии и рассредоточении со временем усиливались.Это был не мимолетный эффект первых нескольких дней воздействия, а устойчивое изменение в том, как лососи использовали доступное пространство в естественной экосистеме.
Особенно поразительно то, что Метаболит оказывал более выраженное воздействие, чем сам кокаин.Хотя у рыб, непосредственно подвергшихся воздействию препарата, наблюдались изменения, наиболее сильное увеличение активности и способности к перемещению на большие расстояния было отмечено у тех, кто подвергся воздействию бензоилэкгонина.
Этот результат беспокоит специалистов, поскольку на практике... В европейских реках и озерах в наибольшем количестве присутствуют именно метаболиты.Речь идёт не столько об исходном веществе. В оценках экологических рисков часто в качестве эталонного соединения используется кокаин, но при этом упускается из виду тот факт, что его производные могут быть более стойкими в воде и, кроме того, оказывать более интенсивное биологическое воздействие.
По мнению авторов, направление движения головы рыбы определяет... чем они питаются, с какими хищниками сталкиваются и как организованы популяции. в рамках экосистемы. Если загрязнение вынуждает лосося перемещаться чаще обычного и расселяться в разные районы, то, вероятно, эти измененные перемещения в конечном итоге повлияют на основные экологические процессы.
Почему частые переезды не всегда полезны
На первый взгляд может показаться, что рыба, которая плавает дальше и преодолевает большие расстояния. Это дает преимущество, например, при поиске пищи или преодолении препятствий, таких как плотины и гидроэлектростанции. Однако исследователи настаивают на том, что это не адаптивное улучшение, а скорее реакция, вызванная химическими изменениями в нервной системе.
Устойчивое увеличение активности в плавании подразумевает дополнительные затраты энергии Молодым лососям может быть трудно компенсировать недостаток энергии. На том этапе жизни, когда каждая капля энергии на счету, чрезмерное вложение энергии в движение может привести к тому, что останется меньше ресурсов для роста, укрепления иммунной системы или адаптации к последующей миграции в море.
Кроме того, частые перемещения и чрезмерная рассеянность имеют еще одно последствие: повышенная подверженность хищникамМолодые особи, покидающие относительно защищенные места или меняющие свое стадное поведение, теряют часть чувства безопасности, обеспечиваемого группой, что может привести к снижению реальной выживаемости, хотя для точного измерения этого показателя потребуются дальнейшие исследования.
Авторы напоминают нам, что в экологии движение не является второстепенной переменной. Определите взаимосвязь между различными участками реки или озера.Это влияет на смешение популяций и определяет обмен питательными веществами между участками рек и прибрежными экосистемами. Изменение этой системы, даже «всего лишь» заставляя рыбу проплывать дальше, может вызвать изменения, распространяющиеся по всей пищевой цепи.
В других исследованиях загрязнения фармацевтической продукцией также были обнаружены следующие факты: влияние на химический состав мозга, окислительный стресс и энергетический метаболизм Исследование водных животных, подвергшихся воздействию различных соединений. Хотя в этом исследовании с лососем напрямую не измерялись такие переменные, как размножение, рост или долгосрочная выживаемость, существуют правдоподобные механизмы, связывающие изменения в поведении с последующим воздействием на здоровье и динамику популяции.
Здоровье человека: в СМИ царит тревога, но реальный риск очень низок.
Идея о том, что может существовать «Кокаин в рыбе» часто попадает в заголовки новостей. и некоторая обеспокоенность среди тех, кто употребляет в пищу речную или выращенную на фермах рыбу. Однако исследователи подчеркивают, что результаты исследования не указывают на проблему безопасности пищевых продуктов для людей.
С одной стороны, Уровни воздействия, использованные в эксперименте Концентрации были скорректированы до значений, уже обнаруженных в загрязненных водоемах, без добавления количеств, превышающих те, которые фактически наблюдаются в некоторых экосистемах. Кроме того, эти соединения не накапливаются в тканях бесконечно, а метаболизируются и выводятся со временем.
Кроме того, анализ лосося, обнаруженного в озере Веттерн, показал следующее: молодняк значительно меньше минимального разрешенного законом размера для отлова.Иными словами, они никогда не должны были попасть в пищевую цепь, предназначенную для потребления человеком. Цель заключалась в оценке воздействия на поведение и экологию вида, а не в оценке прямой опасности для рыбопотребляющих.
В более общем плане, имеющиеся данные о Экологический мониторинг и токсикология Они указывают на то, что концентрации кокаина и его производных, обнаруженные в дикой рыбе в Европе, значительно ниже пороговых значений, считающихся опасными для здоровья человека. Хотя образ лосося, «загрязненного кокаином», может вызывать тревогу, имеющиеся научные данные не подтверждают существование значительного риска для людей в этом отношении.
Растущая обеспокоенность вызывает экологическая сфера. Данное исследование дополняет ряд работ, показывающих, что без необходимости достижения острых токсических доз, Фармацевтические загрязнители могут незаметно, но необратимо изменять поведение и физиологию животных.с возможным кумулятивным эффектом на уровне популяции.
Глобальная проблема фармацевтического загрязнения
Кокаин и его метаболиты — это лишь фрагмент гораздо более сложной головоломкиПроблема загрязнения внутренних водоемов фармацевтическими препаратами. На сегодняшний день в реках и озерах по всему миру, от Европы до Америки и Азии, обнаружены сотни веществ человеческого происхождения, включая более 900 фармацевтических соединений, как показывают результаты исследований. Кокаин, кофеин и обезболивающие в акулах на Багамах.
К числу этих загрязняющих веществ относятся: антидепрессанты, анксиолитики, анальгетики, противовоспалительные препараты а также другие широко используемые препараты, предназначенные для воздействия в очень низких дозах на определенные биологические системы. Попадая в природную среду, они могут непреднамеренно влиять на рыб, беспозвоночных и другие организмы, которые изначально не были целью их разработки.
В случае с атлантическим лососем чувствительность имеет особое значение. Это вид, который выполняет одна из самых сложных миграций в животном миреОни чередуют пресную и соленую воду, полагаясь на очень тонкие сигналы окружающей среды для ориентации в своих передвижениях. Любое изменение в их поведении или энергетическом балансе может существенно повлиять на жизнеспособность их популяций.
Исследователи отмечают, что европейские реки, в некотором смысле, становятся «Непреднамеренные лаборатории», где смешиваются различные соединения. Взаимодействие между которыми и их долгосрочные последствия еще не до конца изучены. Одновременное присутствие запрещенных наркотиков, лекарств, средств личной гигиены и других загрязняющих веществ усложняет картину и затрудняет отнесение каждого наблюдаемого изменения к конкретному веществу.
В этом контексте научное сообщество задало себе вопрос: более совершенные методы очистки водыспособные устранить большую часть этих отходов и укрепить программы экологического мониторинга для выявления и оценки этих новых загрязняющих веществ до того, как их воздействие станет необратимым для некоторых видов.
Какие шаги предлагают предпринять ученые в дальнейшем?
Исследование молоди лосося в озере Веттерн считается первый ключевой шаг для демонстрации в естественных условиях Было установлено, что кокаин и наркотики, производные кокаина, могут изменять передвижение и использование пространства у диких рыб. На основании этого исследователи предлагают несколько взаимодополняющих направлений исследований.
С одной стороны, цель состоит в том, чтобы проанализировать, как взрослые лососи реагируютЭти виды демонстрируют более сложные миграционные модели, и их поведение напрямую влияет на размножение и поддержание численности популяции. До сих пор отбор молодняка осуществлялся как по биологическим причинам — это критическая стадия развития, — так и по практическим, поскольку с ним легче работать, а мониторинг его численности более надежен.
Также планируются дальнейшие исследования. долгосрочные экологические последствия Эти изменения в движении. Для этого исследовательские группы рассматривают возможность использования современных регистрирующих устройств, таких как биорегистраторы, которые позволяют им внимательно отслеживать уровень стресса, случаи хищничества и точное местоположение рыбы в течение длительных периодов времени.
Ещё одним приоритетом является обзор современных методов оценки экологических рисков Необходимо учитывать не только исходные вещества, но и их метаболиты и продукты распада. Пример бензоилэкгонина, который оказывает большее влияние на поведение лосося, чем кокаин, показывает, что игнорирование этих производных может означать упущение важной части проблемы.
Наконец, ученые настаивают на необходимости принятия более комплексный подход, сочетающий в себе химию окружающей среды, поведенческую экологию и общественное здравоохранение.Только таким образом станет возможным точно оценить, в какой степени хроническое воздействие этих соединений изменяет не только индивидуальное поведение рыб, но и структуру и функционирование речных экосистем в целом.
Накопленные данные свидетельствуют о том, что загрязнение кокаином и другими психоактивными соединениями Загрязнение касается не только воды; оно нарушает фундаментальные процессы, такие как передвижение, расход энергии и распределение диких лососей в их среде обитания. Хотя риск для потребителей рыбы в настоящее время кажется очень низким, экологическое воздействие на европейские реки и озера становится скрытой проблемой, требующей улучшения как очистки воды, так и научного мониторинга этих новых загрязняющих веществ.