Läsnäolo kokaiinin ja sen metaboliittien jäämiä joista ja järvistä Se on muuttunut yksittäisestä epäilyksestä hyvin dokumentoiduksi ympäristöongelmaksi. Nämä aineet, jotka ovat pääosin peräisin yhdyskuntajätevesistä, alkavat osoittaa mitattavia vaikutuksia villieläimiin, erityisesti vaelluskaloihin.
Sarja kansainvälisiä tutkimuksia, jotka keskittyivät nuoriin Atlantin lohiin Tutkimukset ovat paljastaneet, että kokaiinikontaminaatio voi muuttaa merkittävästi niiden käyttäytymistä luonnossa. Kaukana akvaarioista ja laboratorioaltaista tutkijat ovat seuranneet villilohia luonnollisissa ekosysteemeissä ja havainneet, että niiden liikkumismallit ja tilankäyttö muuttuvat, kun ne altistuvat näille yhdisteille.
Miten kokaiini pääsee veteen ja miksi se huolestuttaa ekologeja
Euroopassa ja muilla maailman alueilla kokaiini ja sen päämetaboliitti, bentsoyyliekgoniiniNiitä havaitaan yhä useammin makean veden vesistöissä, kuten joissa, järvissä ja jokisuistoissa. Ihmisen nauttimana elimistö muuttaa huumeen erilaisiksi johdannaisiksi, jotka poistuvat virtsan mukana ja päätyvät viemärijärjestelmiin.
Ongelmana on, että moni Jätevedenpuhdistamoja ei ole suunniteltu poistamaan kokonaan Nämä ovat monimutkaisia kemiallisia yhdisteitä. Jotkut niistä selviävät käsittelyprosessista ja päätyvät vesistöihin, lisäten niiden määrää muiden uusien epäpuhtauksien, kuten masennuslääkkeiden, anksiolyytien, kipulääkkeiden tai kofeiinin, joukossa.
Niitä on jo tunnistettu Espanjassa, Saksassa ja Yhdistyneessä kuningaskunnassa. kokaiinin ja bentsoyyliekgoniinin jäämiä useissa joissajätevesien ja vedenlaadun valvontaohjelmien puitteissa. Vaikka pitoisuudet ovat yleensä alhaiset, kalojen jatkuva altistuminen tälle kemialliselle "cocktailin" vaikutukselle alkaa huolestuttaa vesiekologian asiantuntijoita.
Keskeinen kysymys ei ole vain se, kuinka paljon huumeita jokeen päätyy, vaan Mitä vaikutuksia näillä pienillä mutta jatkuvilla annoksilla on käyttäytymiseen? ja avainlajien, kuten Atlantin lohen, terveys, joilla on olennainen rooli jokiekosysteemien rakenteessa ja toiminnassa.
Viime vuosina Euroopassa on kuvattu silmiinpistäviä tapauksia muiden psykoaktiivisten aineiden kanssa: taimenta, jolla on metamfetamiiniin liittyviä riippuvuus- ja vieroitusoireita...jopa kaloja, jotka muuttavat sosiaalisuuttaan tai rohkeuttaan anksiolyyttisten lääkkeiden läsnä ollessa, ja muissa valtameritutkimuksissa, kuten sellaisissa, jotka liittyvät Bahaman haitKokaiini ja sen metaboliitit ovat osa samaa maailmanlaajuista lääkekontaminaatiota.
Koe suuressa luonnonjärvessä Ruotsissa
Selvittääkseen, muuttavatko nämä epäpuhtaudet todella kalojen käyttäytymistä luonnossa, tiimi, joka koostui Tutkijoita Griffithin yliopistosta (Australia), Ruotsin maataloustieteellisestä yliopistosta, Lontoon eläintieteellisestä seurasta ja Max Planck -eläinkäyttäytymisinstituutista Hän suoritti laajamittaisen kokeen Vättern-järvellä Ruotsissa.
Current Biology -tieteellisessä lehdessä julkaistu tutkimus keskittyi ns. 105 nuorta Atlantin lohta Näitä yksilöitä seurattiin kahdeksan viikon ajan täysin luonnollisessa ympäristössä. Ne olivat erityisen herkässä elinkaarensa vaiheessa, jossa liikkuminen ja leviäminen elinympäristössä vaikuttavat kriittisesti niiden myöhempään selviytymiseen.
Tutkijat jakoivat kalat kahteen ryhmään: kolme hoitoryhmää: kontrolliryhmä (ei altistumista), kokaiinille altistunut ryhmä ja kolmas ryhmä, joka altistui bentsoyyliekgoniinille, tämän huumeen yleisimmälle metaboliitille ja sille, jota yleensä havaitaan enenevässä määrin jätevesiverkostoissa ja vesistöissä.
Suuren järven liikkeiden rekonstruoimiseksi tiimi käytti hitaasti vapautuvat kemialliset implantit yhdistettynä akustisiin telemetriajärjestelmiinJokainen kala merkittiin ja seurattiin järven eri osiin asennetuilla vastaanottimilla, joiden avulla niiden liikkeet voitiin tallentaa ilman, että niitä tarvitsi pitää vankeudessa tai muuttaa niiden luonnollista vuorovaikutusta.
Tämä lähestymistapa oli merkittävä harppaus eteenpäin verrattuna useimpiin aiempiin tutkimuksiin, jotka tehtiin akvaarioissa tai kontrolloiduissa altaissa, joissa Kalat elävät eristyksissä ekosysteemin todellisesta monimutkaisuudesta.Vättern-järvessä lohen täytyi kuitenkin selviytyä lämpötilan muutoksista, ravinnon saatavuuden vaihteluista, petoeläinten läsnäolosta ja kilpailusta tilasta, mikä antoi tuloksille paljon suuremman ekologisen merkityksen.
Poikkeava liike: ne uivat kauemmas ja leviävät enemmän
Seurantajakson jälkeen tiedot paljastivat selkeän kaavan: Bentsoyyliekgoniinille altistuneet lohet liikkuivat eri tavalla kuin altistumattomat.Tarkemmin sanottuna he uivat jopa 1,9 kertaa pidemmälle viikossa kuin kontrolliryhmä ja levisivät järven yli 12,3 kilometriä lisää.
Tutkijat havaitsivat myös, että Nämä erot kuljetussa matkassa ja hajonnassa voimistuivat ajan myötäTämä ei ollut ohimenevä vaikutus ensimmäisten altistumispäivien aikana, vaan pysyvä muutos siinä, miten lohi käytti luonnollisessa ekosysteemissä käytettävissä olevaa tilaa.
Erityisen silmiinpistävää oli, että metaboliitilla oli voimakkaampi vaikutus kuin kokaiinilla itselläänVaikka lääkkeelle suoraan altistuneet kalat osoittivat muutoksia, bentsoyyliekgoniinille altistuneet kalat osoittivat voimakkainta aktiivisuuden ja pitkän matkan liikkumisen lisääntymistä.
Tämä tulos huolestuttaa asiantuntijoita, koska käytännössä Euroopan joissa ja järvissä on runsain määrä juuri metaboliitteja.ei niinkään alkuperäistä ainetta. Ympäristöriskien arvioinneissa keskitytään usein kokaiiniin vertailuyhdisteenä, mutta niissä ei oteta huomioon sitä tosiasiaa, että johdannaiset voivat olla pysyvämpiä vedessä ja lisäksi niillä voi olla voimakkaampia biologisia vaikutuksia.
Kirjoittajien mukaan kalan suunta määrää, mitä ne syövät, mitä petoja ne kohtaavat ja miten populaatiot ovat järjestäytyneet ekosysteemin sisällä. Jos saasteet pakottavat lohen liikkumaan tavallista enemmän ja leviämään eri alueille, on todennäköistä, että nämä muuttuneet liikkeet vaikuttavat lopulta ekologisiin perusprosesseihin.
Miksi liikkuminen enemmän ei välttämättä ole hyvä asia
Ensi silmäyksellä saattaa vaikuttaa siltä, että kala, joka ui pidemmälle ja kulkee pidempiä matkoja Sillä on etu esimerkiksi ruoan löytämisessä tai esteiden, kuten patojen ja vesivoimaloiden, voittamisessa. Tutkijat kuitenkin väittävät, ettei kyseessä ole adaptiivinen parannus, vaan pikemminkin hermoston kemiallisen muutoksen pakottama reaktio.
Uintiaktiivisuuden jatkuva lisääntyminen tarkoittaa lisäenergiankulutus Nuorilla lohilla voi olla vaikeuksia kompensoida tilannetta. Elämänvaiheessa, jossa jokainen energianmuru on tärkeä, liika liikkuminen voi jättää vähemmän resursseja kasvulle, immuunijärjestelmän vahvistamiselle tai selviytymiselle myöhemmästä mereen suuntautuvasta vaelluksesta.
Lisäksi liikkumisella ja liiallisella hajallaan olemisella on toinenkin seuraus: lisääntynyt altistuminen petoeläimilleSuhteellisen suojaisilta alueilta lähtevät tai seurakäyttäytymistään muuttavat nuoret yksilöt menettävät osan ryhmän tarjoamasta turvallisuudesta, mikä voi johtaa todellisen selviytymisen vähenemiseen, vaikka tämän seikan tarkka mittaaminen vaatiikin lisätutkimuksia.
Kirjoittajat muistuttavat meitä siitä, että ekologiassa liike ei ole toissijainen muuttuja. Määritä joen tai järven eri alueiden välinen yhteysTämä vaikuttaa siihen, miten populaatiot sekoittuvat ja säätelevät ravinteiden vaihtoa jokien ja rannikkoekosysteemien välillä. Tämän järjestelmän muuttaminen, vaikkapa vain saamalla kalat uimaan kauemmas, voi laukaista muutoksia, jotka leviävät koko ravintoketjuun.
Myös muissa lääkekontaminaatiota koskevissa tutkimuksissa on havaittu, vaikutukset aivokemiaan, oksidatiiviseen stressiin ja energia-aineenvaihduntaan vesieläimistä, jotka altistuvat erilaisille yhdisteille. Vaikka tässä lohitutkimuksessa ei mitattu suoraan muuttujia, kuten lisääntymistä, kasvua tai pitkäaikaista selviytymistä, on olemassa uskottavia yhteyksiä, jotka yhdistävät käyttäytymisen muutokset myöhempiin vaikutuksiin terveyteen ja populaatiodynamiikkaan.
Ihmisten terveys: mediahälytys, mutta todellinen riski hyvin pieni
Ajatus siitä, että saattaisi olla ”Kokaiini kaloissa” on usein silmiinpistäviä otsikoita ja jonkin verran huolta joki- tai viljeltyä kalaa kuluttavien keskuudessa. Tutkijat kuitenkin korostavat, että tutkimuksen tulokset eivät viittaa ihmisten elintarviketurvallisuusongelmaan.
Toisaalta, kokeessa käytetyt altistustasot Ne säädettiin saastuneissa vesistöissä jo havaittuihin pitoisuuksiin lisäämättä määriä, jotka ylittävät joidenkin ekosysteemien todelliset pitoisuudet. Lisäksi nämä yhdisteet eivät kerry kudoksiin loputtomiin, vaan ne metaboloituvat ja poistuvat elimistöstä ajan myötä.
Lisäksi Vättern-järvessä analysoidut lohet olivat nuoria, selvästi pyydystämiseen sallitun vähimmäiskoon alapuolellaToisin sanoen ne eivät koskaan päätyisi ihmisravinnoksi tarkoitettuun ravintoketjuun. Tavoitteena oli arvioida vaikutusta lajin käyttäytymiseen ja ekologiaan, ei kalojen syöjille aiheutuvaa suoraa riskiä.
Yleisemmin ottaen saatavilla olevat tiedot Ympäristön seuranta ja toksikologia Ne osoittavat, että Euroopan luonnonkaloissa esiintyvän kokaiinin ja sen johdannaisten pitoisuudet ovat selvästi alle ihmisten terveydelle vaarallisiksi katsottujen kynnysarvojen. Vaikka mielikuva "kokaiinin saastuttamasta" lohesta saattaa olla huolestuttava, nykyinen tieteellinen näyttö ei tue merkittävän riskin olemassaoloa ihmisille tässä suhteessa.
Kasvava huoli on ekologisella alueella. Tutkimus täydentää aiempaa tutkimusta, joka osoittaa, että ilman akuutin myrkyllisen annoksen saavuttamista Lääkekontaminantit voivat hienovaraisesti mutta pysyvästi muuttaa eläinten käyttäytymistä ja fysiologiaa, ja sillä voi olla kumulatiivisia vaikutuksia populaatiotasolla.
Lääkkeiden kontaminaatio on maailmanlaajuinen ongelma
Kokaiini ja sen metaboliitit ovat vain palanen paljon suuremmasta palapelistäSisävesien lääkekontaminanttien ongelma. Tähän mennessä satoja ihmisperäisiä aineita – mukaan lukien yli 900 lääkeyhdistettä – on tunnistettu joista ja järvistä ympäri maailmaa, Euroopasta Amerikkaan ja Aasiaan, kuten tutkimuksissa on havaittu. Kokaiini, kofeiini ja kipulääkkeet haiden elimistössä Bahamalla.
Näitä epäpuhtauksia ovat mm. masennuslääkkeet, anksiolyytit, kipulääkkeet, tulehduskipulääkkeet ja muita yleisesti käytettyjä lääkkeitä, jotka on suunniteltu vaikuttamaan hyvin pieninä annoksina tiettyihin biologisiin järjestelmiin. Luonnolliseen ympäristöön päästyään ne voivat tahattomasti vaikuttaa kaloihin, selkärangattomiin ja muihin organismeihin, jotka eivät koskaan olleet niiden alkuperäisen kehityksen kohteita.
Atlantin lohen tapauksessa herkkyys on erityisen tärkeää. Kyseessä on laji, joka suorittaa yksi eläinmaailman vaativimmista muuttoreiteistäNe vaihtelevat makean ja suolaisen veden välillä ja luottavat hyvin hienovaraisiin ympäristön vihjeisiin ohjaamaan liikkeitään. Mikä tahansa muutos niiden käyttäytymisessä tai energiatasapainossa voi vaikuttaa merkittävästi niiden populaatioiden elinkelpoisuuteen.
Tutkijat huomauttavat, että Euroopan joet ovat tavallaan muuttumassa ”tahattomat laboratoriot”, joissa sekoitetaan useita yhdisteitä joiden yhteisvaikutuksia ja pitkäaikaisvaikutuksia ei vielä täysin ymmärretä. Laittomien huumeiden, lääkkeiden, henkilökohtaisen hygienian tuotteiden ja muiden epäpuhtauksien samanaikainen läsnäolo mutkistaa tilannetta ja vaikeuttaa kunkin havaitun muutoksen yhdistämistä tiettyyn aineeseen.
Tämä konteksti on saanut tiedeyhteisön kysymään edistyneempiä vedenpuhdistuskäytäntöjäkykenevät poistamaan suuremman osan näistä jätteistä ja vahvistamaan ympäristön seurantaohjelmia näiden uusien epäpuhtauksien havaitsemiseksi ja arvioimiseksi ennen kuin niiden vaikutuksista tulee peruuttamattomia joillakin lajeilla.
Mitä toimia tiedemiehet ehdottavat tästä eteenpäin?
Vättern-järven nuorilla lohilla tehtyä tutkimusta pidetään merkittävänä. ensimmäinen tärkeä askel demonstroinnissa luonnollisissa olosuhteissa että kokaiini ja kokaiinista peräisin oleva huumekontaminaatio voivat muuttaa luonnonkalojen liikkumista ja tilankäyttöä. Tästä tutkijat ehdottavat useita toisiaan täydentäviä tutkimuslinjoja.
Yhtäältä tarkoituksena on analysoida, miten aikuiset lohet reagoivatNäillä lajeilla on monimutkaisempia vaellusmalleja, ja niiden käyttäytyminen vaikuttaa suoraan lisääntymiseen ja populaation ylläpitoon. Tähän asti nuorten yksilöiden valinta on perustunut sekä biologisiin syihin – se on kriittinen vaihe – että käytännön syihin, koska niitä on helpompi käsitellä ja niiden seuranta on luotettavampaa.
Lisätutkimuksia on myös suunnitteilla pitkän aikavälin ekologiset seuraukset näistä liikkeen muutoksista. Tätä varten tutkimusryhmät harkitsevat edistyneiden tallennuslaitteiden, kuten biologisten tallennuslaitteiden, käyttöä, joiden avulla he voivat seurata tarkasti stressitasoja, saalistustapahtumia ja kalojen tarkkaa sijaintia pitkien ajanjaksojen ajan.
Toinen prioriteetti on tarkastella nykyisiä ympäristöriskien arviointimenetelmiä ottaa huomioon paitsi alkuperäiset aineet myös niiden aineenvaihduntatuotteet ja hajoamistuotteet. Bentsoyyliekgoniinin tapaus, jolla on suurempi vaikutus lohen käyttäytymiseen kuin kokaiinilla, osoittaa, että näiden johdannaisten huomiotta jättäminen voi tarkoittaa ongelman olennaisen osan huomiotta jättämistä.
Lopuksi tiedemiehet korostavat tarvetta omaksua integroidumpi lähestymistapa, jossa yhdistyvät ympäristökemia, käyttäytymisekologia ja kansanterveysVain tällä tavoin on mahdollista arvioida tarkasti, missä määrin krooninen altistuminen näille yhdisteille muuttaa paitsi kalojen yksilöllistä käyttäytymistä myös jokiekosysteemien rakennetta ja toimintaa kokonaisuutena.
Kerätty todistusaineisto osoittaa, että kokaiinin ja muiden psykoaktiivisten yhdisteiden aiheuttama saastuminen Se ei ainoastaan saastuta vettä, vaan se häiritsee perustavanlaatuisia prosesseja, kuten liikkumista, energiankulutusta ja sitä, miten luonnonlohet jakautuvat elinympäristössään. Vaikka kalojen kuluttajille aiheutuva riski näyttää tällä hetkellä hyvin pieneltä, ekologiset vaikutukset Euroopan jokiin ja järviin ovat nousemassa esiin hiljaisena haasteena, joka vaatii parannuksia sekä vedenkäsittelyssä että näiden uusien epäpuhtauksien tieteellisessä seurannassa.