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研究发现抗抑郁药“西酞普兰”污染改变小龙虾行为 破坏溪流生态系统

研究发现抗抑郁药“西酞普兰”污染改变小龙虾行为 破坏溪流生态系统

研究发现抗抑郁药“西酞普兰”污染改变小龙虾行为 破坏溪流生态系统

(蜘蛛网eeook.com报道)据cnBeta:外媒报道,全球范围内的溪流和河流中都有药物污染,但对其对动物和生态系统的影响却知之甚少。发表在《Ecosphere》杂志上的一项新研究调查了抗抑郁剂污染对小龙虾的影响。研究发现,仅仅两周的西酞普兰暴露就引起了小龙虾行为的变化,有可能破坏溪流生态系统的进程,如营养循环、氧气水平和藻类生长。

研究共同作者、凯里生态系统研究所的淡水生态学家Emma Rosi说:“由于废水污染,生活在溪流和河流中的动物暴露在慢性混合药物污染中。我们的研究探讨了溪流中常见的抗抑郁剂水平如何影响小龙虾,以及这些变化如何在溪流生态系统中产生回响。”

小龙虾是溪流中的一个关键物种,它们吃无脊椎动物,分解落叶,循环营养。它们耐受压力,在城市水路中可以变得很丰富。这些淡水容易接受来自下水道溢流、化粪池漏水和含有药物的废水处理的药物污染。

研究主要作者、佛罗里达大学副教授Alexander Reisinger说:“以前通过直接注射的研究发现,抗抑郁药会改变甲壳动物的血清素和攻击性。我们的研究发现,接触低剂量的西酞普兰--目前在城市溪流中因污染而发现的水平--足以改变小龙虾的行为,如觅食、攻击性和栖息地的使用。”

凯里研究所的人工河流设施被用来测试西酞普兰对小龙虾和河流生态系统的影响。20个溪流栖息地是用低营养的地下水和已被微生物、无脊椎动物和藻类定居的石英石和红枫叶包创建的。溪流被随机选择接受四种处理之一:无西酞普兰+无小龙虾,西酞普兰+无小龙虾,小龙虾+无西酞普兰,以及西酞普兰+小龙虾。每种处理方法适用于五条溪流。在每条“小龙虾”溪流中加入三只雄性小龙虾。

在两周内,研究小组每隔一天向接受西酞普兰的10条溪流投药,以模拟城市溪流中发现的低度、持续的药物污染。在实验过程中,他们监测了能够揭示溪流生态系统功能变化的指标,如溶解氧、温度、光照渗透和藻类。在两周结束时,测试了暴露和未暴露的小龙虾的行为。

为了做到这一点,研究小组利用了小龙虾敏锐的嗅觉。他们使用了一个水箱,其中一端有一个庇护所,中间有一个隔板。水箱的一侧装有经过沙丁鱼明胶的水;另一侧装有经过另一只雄性小龙虾的水。一次一只,他们把小龙虾放在庇护所里,然后记录下每只小龙虾从庇护所里探出头来并完全出现的时间。他们还记录了沙丁鱼和小龙虾在水箱中的信号侧所花费的时间。

暴露于西酞普兰的小龙虾更早地从庇护所中出来,表明“胆量”增加。接触西酞普兰的小龙虾也对食物更感兴趣,在有食物香味的区域逗留的时间比有小龙虾香味的区域长3倍以上。没有接触过西酞普兰的小龙虾需要更长的时间才能出现,并且在食物和小龙虾区域之间平均分配时间,没有表现出偏好。

Reisinger解释说:“暴露于西酞普兰的小龙虾更容易被食物吸引,而对其他小龙虾不感兴趣。躲藏的时间减少,觅食的时间增加,可能使小龙虾更容易受到捕食者的攻击,这意味着更多的小龙虾被吃掉。我们预计,小龙虾觅食的增加会导致更高的落叶分解率和生物膜周转率,改变水体中的营养流。这些变化中的任何一个都可能产生连带效应”。

在人类中,“新陈代谢”指的是调节对健康至关重要的身体功能的化学过程的集合,如呼吸、消化和温度调节。溪流的“新陈代谢”包括各种指标,如氧气水平、光的渗透和营养循环,它们共同塑造了溪流的健康。

该小组利用他们对溪流指标的两周记录来评估每条溪流的新陈代谢变化。他们发现,小龙虾的存在与否对溪流的新陈代谢有明显影响。单独使用西酞普兰的影响并不明显,但结果表明,由于西酞普兰对小龙虾行为的影响,溪流功能可能会随着时间的推移而发生变化。

Reisinger解释说:“仅仅两周的西酞普兰暴露,我们就看到了小龙虾行为的明显变化。经过几个月到几年的时间,我们预计这些变化会被放大。更少的小龙虾可能会减少吃它们的鱼的数量,如鳟鱼、鲈鱼和鲶鱼。藻类生长或周转的变化将改变氧气水平和营养物质的动态--这些都是溪流功能的关键方面,可能导致系统的有害失衡。”

Rosi总结说:“药品的毒性评估往往集中在致命的影响上,但很明显,这些药物可以影响非目标生物而不杀死它们,而且行为变化会产生生态后果。需要做更多的工作来了解药品污染如何在慢性、亚致死水平上影响溪流生物,以及这些变化对淡水质量、生态系统健康和食物网意味着什么。”




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