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30億只飛鳥消失了,與新型殺蟲劑有關

與1970年的鳥類數量相比,美國和加拿大這兩個擁有760種鳥類的國家,目前已經失去了大約30億只鳥。研究人員認為,新型殺蟲劑的廣泛使用有助于解釋近幾十年來鳥類數量的急劇下降。

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在美國俄勒岡州羅斯堡,一群八哥鳥從草地上起飛。 (IC photo/圖)

南方周末特約撰稿 祝葉華

蕾切爾·卡爾森(Rachel Carlson)在《寂靜的春天》中警告殺蟲劑DDT的危險。這本書的出版發起了一場環保運動,并阻止了DDT的使用,DDT幾乎摧毀了像游隼和禿鷹這樣的猛禽。雖然隨著DDT的禁用,鷹和獵鷹的數量已經顯著恢復并繼續增長,但最近幾年,多項針對廣泛使用的新型殺蟲劑的研究揭示了一個新的生態危機。寂靜的春天并未走遠。

寂靜的天空

鳥類無處不在,它們是生態系統的關鍵成員,幫助傳播種子、授粉和控制害蟲,同時它們還是棲息地和野生動物健康狀況的良好指標。

發表于2019年9月19日《科學》(Science)雜志的一項最新研究顯示,與1970年的鳥類數量相比,美國和加拿大這兩個擁有760種鳥類的國家,已經失去了大約30億只鳥,約占曾經生活在這些國家的鳥類總數的29%。鳥類學家對美國和加拿大529種鳥類進行了繁殖調查,估計了1970年至2017年間鳥類的數量。這項研究綜合了公民科學家收集的信息和北美143個氣象站候鳥的天氣雷達數據。氣象雷達可以在鳥類夜間飛上天空,完成它們一年兩次的遷徙時,對它們進行探測。雷達的使用也幫助研究小組計算出在地面監測相對較少的地區,比如遙遠的北方,鳥類生物量是如何變化的。

研究人員使用了一項統計分析消除了不同數據集的差異,并創建了鳥類種群狀態的全面圖像:大多數棲息地和物種都經歷了巨大的損失,尤其是候鳥。幾乎90%消失的鳥類來自于12個常見的鳴禽科,如麻雀、鶯和燕子等。其中,沙鷗的數量減少了三分之一,草原鳥的數量減少了53%,北美的森林損失了超過10億只鳥類。美國麻雀,這種經常在后院飛來飛去的棕色小鳥,是所有鳥類中下降最多的;像椋鳥這樣具有高度適應性的多面手入侵物種也經歷了巨大的損失,它們的種群數量下降了63%。

這項研究也提到,北美草原鳥類的減少與歐洲農田鳥類的減少相似。為什么鳥類正在消失,文章沒有給出明確的解釋,不過科學家猜測,許多鳥類面臨棲息地退化和消失,以及殺蟲劑的廣泛使用被認為是影響鳥類數量驟減的主要因素。當然還有其他一些原因,之前的研究發現,貓每年可能會殺死10億只以上的鳥類,而與建筑物相撞導致的死亡可能會增加近10億只。

新型殺蟲劑并不“友好”

殺蟲劑的廣泛使用不僅減少了昆蟲種群的數量,也影響了鳥類的遷徙。

當鳥類遷徙時,時間就是一切。如果飛得太晚或停留時間延長,它們就會錯過尋找美食、伴侶或巢穴的旺季,產生毀滅性的影響。2019年9月13日發表在《科學》(Science)雜志上的一項新研究顯示,最廣泛使用的新煙堿類殺蟲劑吡蟲啉會導致白冠麻雀體重嚴重下降,并推遲這些北美常見鳴禽的遷徙。毒理學家對白冠麻雀的研究表明,這些灰白色的大麻雀在吃了吡蟲啉后變得厭食,導致它們體重減輕,推遲了向南遷徙的時間。研究人員表示,這項研究可能也適用于其他鳥類,并有助于解釋近幾十年來鳴鳥數量的急劇下降。

新煙堿類殺蟲劑是拜耳公司在20世紀80年代開發的一種更安全的殺蟲劑,它能有效地攻擊昆蟲的神經系統。名為吡蟲啉的用于防治農田中害蟲的神經毒素殺蟲劑,被認為對脊椎動物的毒性較小,而且可以直接應用于種子上,或者通過灌溉輸送到植物生長的組織中,而不是廣泛地噴灑在田野上。理論上,它們可以將擴散到環境中的可能性降到最低。但加拿大薩斯喀徹溫大學的生態毒理學家瑪格麗特·英格(Margaret Eng)和同事發現,吡蟲啉對環境并不那么友好。

2017年英格和同事在《科學報告》(Scientific Reports)發表研究結論稱,給白冠麻雀喂食吡蟲啉會導致它們失去多達四分之一的身體重量,并使它們在數周內失去方向感。此次英格等人的新研究又揭示了殺蟲劑在野生鳥類遷徙過程中發揮的作用。她們在安大略南部的一個中途停留點捕捉了遷徙的白冠麻雀,給它們喂食了不同劑量吡蟲啉處理過的種子。之后他們給這些鳥稱重,并在它們身上安裝微型無線電發射器來跟蹤鳥類的活動。結果發現,暴露在最高劑量下的麻雀(每公斤體重3.9毫克)在6個小時內就減重6%,并且停留在中途停留點的時間比沒有服用藥物的對照組的麻雀平均多出3天半。3天半的延遲可能聽起來不算多,但影響卻是巨大的。鳴禽在遷徙過程中更容易受到捕食者的攻擊,當遷徙推遲時,它們會更難在旅途結束時找到配偶和優質的筑巢地點。

拜耳公司的回應

對于這樣的結論,拜耳公司并不買賬。他們在向《科學美國人》(Scientific American)提供的一份聲明中,反駁了這一結論。聲明中稱,這項研究并沒有在農業生產中使用新煙堿類殺蟲劑和對遷徙鳴禽種群的負面影響之間建立聯系。作者先前報道的生物監測數據與遷徙鳴禽經常接觸大量新煙堿的觀點相矛盾。對此,研究報告的合著者、薩斯喀徹溫大學的生態毒理學家克里斯蒂·莫里西(Christy Morrissey)也給予了回應稱,這種批評是不正確的,她表示,在他們2018年發表在《整體環境科學》(Science of The Total Environment)上的研究結論中已經提到,78%被捕獲的鳥類的血液中檢測到了低水平的吡蟲啉,這是一個明確的跡象,因為這種化學物質在體內代謝非常快,所以如果鳥類體內被檢測出吡蟲啉,則表明麻雀近期接觸了這種化學物質。

沒有參與這項研究的加拿大鳥類研究保護組織遷徙生態學主任斯圖爾特?麥肯齊(Stuart MacKenzie)表示,很難確定是什么原因導致了全球候鳥數量的銳減。因為在大多數情況下,這往往是由一系列復雜的原因造成的,但他同意這些化學物質可能是一個影響因素。他認為這項研究至少找到了導致多種物種數量下降的潛在原因之一。

殺蟲劑:污染無處不在

鳥類并不孤單。近年來,這些新煙堿類殺蟲劑受到越來越多的抨擊,它們被認為與蜜蜂數量的減少有關,還與鹿和其他哺乳動物的先天缺陷有關。

美國南達科他州立大學野生動物生態學家喬納森·詹克斯(Jonathan Jenks)在2015年和2016年測試了吡蟲啉對哺乳動物的影響。他給圈養的鹿喂了摻有吡蟲啉的水,并測量了它在各種器官中的存在。結果發現,吡蟲啉在脾臟中的含量最高。

真正讓詹克斯吃驚的是,他還在他的對照組動物(這些動物并不是故意接觸殺蟲劑的)身上發現了吡蟲啉。詹克斯不確定對照實驗中的鹿是如何接觸到吡蟲啉的,但他懷疑它們可能吃了飼養它們的附近田地里的植物,或者它們以谷物為基礎的飼料可能被殺蟲劑處理過。這些化學物質在經過處理的植物中會隨著時間的推移而減少,但詹克斯說,它們的半衰期長達1400天,這意味著殺蟲劑每年在作物上的應用可能會導致新煙堿類化合物在環境中積累。

另外,殺蟲劑也是水溶性的,它們可以通過灌溉輸送給生長中的植物,但也意味著徑流可以把它們帶到湖泊和河流。所以,用于實驗研究的家庭飼料都可能導致污染。在2019年3月的《科學報告》(Scientific Reports)上,詹克斯公布了對吡蟲啉對大型哺乳動物影響的研究結果。

其他研究也已經開始在猛禽、嚙齒動物、魚類、蜥蜴和青蛙中檢測到新煙堿類物質。生物學家懷疑這些動物正以各種各樣的方式暴露在環境中,包括食用經過處理的種子或受污染的獵物,或接觸到受污染的農田徑流。讓人震驚的是,新煙堿類化合物也出現在人類食品中。2018年《環境科學與毒性》(Environmental Science and toxic)發表的一篇綜述中提到,美國國會自助餐廳供應的水果和蔬菜中,超過一半含有新煙堿類化合物。2019年1月發表在《環境健康》(Environmental Health)上的另外一項研究發現,新煙堿類化合物甚至存在于一些經過認證的有機水果和蔬菜中,原因可能是產品標簽有誤、采后污染或隨風飄散的農藥。

在過去的15年里,科學家已經了解到許多殺蟲劑可以模仿激素,而激素可以影響人類內分泌系統的活動。由于對新煙堿類化合物對人體健康影響的研究非常有限,它們是否具有人體內分泌活性尚不清楚。

圖文來源:千篇一綠

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