研究发现，即使极低水平的农药暴露也会影响鱼类几代
最近由俄勒冈州立大学哈特菲尔德海洋科学中心的生态毒理学家Susanne Brander牵头的一项研究发现，鱼类在短时间内接触极低浓度的某些农药可能会表现出持久的行为变化，还会对其从未直接接触过农药的后代产生持久影响。研究强调了一个令人担忧的趋势，该趋势可能对包括人类在内的所有脊椎动物产生更广泛的影响。该研究发表于《环境科学与技术》。
这项研究的重点是接触到常见的拟除虫菊酯类杀虫剂（联苯菊酯、氟氯氰菊酯和氯氟氰菊酯）的鱼类。拟除虫菊酯类杀虫剂的作用机理是干扰神经膜中钠离子通道，导致该通道打开时间过长，从而阻碍神经信号的传输，最终导致虫螨死亡。
研究显示这些化学物质不仅存在于农业环境中，也广泛存在于居民区，对各种水生生物构成威胁，而且由于来自人口稠密地区的径流，还可能对人类健康构成威胁。
研究人员说：“鱼类在胚胎和幼鱼时期暴露在农药环境中几天，就会产生发育畸形的后代，或者雄性无法产生尽可能多的精子，对种群水平的影响就会凸显出来。这种暴露不仅发生在这些鱼类身上，而且发生在所有从人类居住区接收径流的水生生物身上。”
更令人担忧的是，气候变化扩大了各种昆虫的栖息地，从而需要增加农药的使用，这使更多的生物体暴露于这些有害化学物质中。
内陆银边鱼（Inland Silverside） 图源：Wikimedia commons/public domain
这项研究利用北美河口的物种内陆银边鱼，在实验中，研究人员将银鱼胚胎暴露在不同农药中96小时，农药浓度为每升水 1 纳克，这相当于在一个奥林匹克规模的游泳池中放入一茶匙农药。
96小时后，将鱼幼体放入干净的水中并饲养直至孵化后五周。然后将它们饲养在更大的水箱中，直到大约八个月大时达到生殖成熟。研究人员再收集它们的后代放入干净的水中饲养，并测量幼鱼父母以及幼鱼后代的行为反应。
研究人员发现，最初接触农药的鱼在幼鱼阶段表现出不活跃的行为或活动减少，，潜在地降低了它们寻找食物的能力。相反，第二代鱼——除了通过父母之外从未接触过农药的一代——表现出过度活跃的行为，与对照组相比，游动次数更多，并且表现出过度刺激的行为。研究人员推测，这是对上一代行为不活跃的补偿反应。
研究观察到的鱼类对农药暴露的适应，虽然证明了它们的适应力，但也暗示出可能的过度补偿。这可能会损害其他重要的生物功能，如生长或捕食，这表明农药对其的影响是复杂和多方面的。
同时，研究人员表示：“这项研究再次证明，早期接触这些化学物质会对鱼类产生数月的影响，对人类来说，可能会影响数年。 许多鱼类与人类共享很大一部分基因，鱼类和人类一样使用相同的激素受体；相同的类固醇。因此，干扰鱼类繁殖的物质可能会对人类产生同样的影响。”
研究强调了即使是最低限度的农药暴露也会对鱼类及其后代产生深远而持久的影响，研究人员呼吁立即对环境监管采取行动，需要严格的环境法规来保护水生生态系统，减少化学物质流入我们的水道，进而保护人类健康。同时，研究结果强调了所有脊椎动物的相互联系，敦促人们重新评估我们对有害农药的依赖。
编译：Sara 审核：LYJ
参考资料：
- https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.3c06234?ref=pdf
- Hutton, Sara J., et al. "Multigenerational, Indirect Exposure to Pyrethroids Demonstrates Potential Compensatory Response and Reduced Toxicity at Higher Salinity in Estuarine Fish."Environmental Science & Technology (2024).
- https://www.earth.com/news/fish-pesticide-exposure-impacts-their-behavior-in-both-current-and-future-generations/
- https://today.oregonstate.edu/news/even-very-low-levels-pesticide-exposure-can-affect-fish-generations-study-finds
- https://www.sohu.com/a/333288740_362577