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汞污染有可能损害鸟类迁徙的能力

今天的迁徙鸟类必须应对前所未有的众多危险和挑战,从旋转的风力涡轮机和天空中闪亮的玻璃建筑物到不断缩小的中途停留栖息地以及数十只等待的户外猫咪。康涅狄格州Great Hollow自然保护区和生态研究中心的一份报告现在警告说,鸟类迁徙会产生新的,无形的威胁 - 汞污染。该文章最近在线发表在Ecotoxicology杂志上,对煤炭燃烧和其他人类活动造成的全球汞污染威胁干扰鸟类成功迁徙能力的多种方式进行了冷静的评估,包括其航行能力,长时间维持航班,在中途停留期间快速加油,并避免疾病和氧化应激。

汞污染有可能损害鸟类迁徙的能力

“保护从业人员非常关注人类对鸟类迁徙的威胁,他们也担心污染对环境的影响,但似乎很少有人将两个和两个放在一起,”Great Hollow的执行主任和该研究的作者,乍得说。 Seewagen。“虽然已经有很多关于汞对生殖的影响以及与鸟类健康和健康相关的其他终点的研究,但与其他生命周期事件相比,我们几乎都不知道它对迁移的影响。”

最近对加拿大鸣禽的研究发现,秋季移民的汞含量高于第二年春天的同一地点的汞含量,这表明从最大量的汞暴露开始的鸟类在某些时候从人口中消失了(DOI) :10.1111 / jav.01656)。这引发了许多关于汞可能对迁移性能和生存产生影响的机制的问题。为了确定汞可能影响迁徙鸟类的潜在方式,Seewagen合成了关于汞对非迁徙鸟类以及非鸟类脊椎动物(包括人类和其他哺乳动物,两栖动物和鱼类)的生理和组织学影响的文献,同时保留了记住迁移的生物学要求。他发现的结果令人震惊:许多独特而专门的神经学和生物化学过程使得远距离鸟类迁移成为可能,因为汞暴露可能导致中断。

Seewagen首先注意到,人类和许多其他非鸟类脊椎动物的视觉系统中存在广泛的神经毒性和生物物理效应,这些效应也可能干扰候鸟的惊人能力所构成的感觉通路。 “看”并按地球的磁场导航。视觉磁感应是夜间移民的导航能力的基础,任何对它的破坏对于试图找到通往千里之外的目的地的鸟来说都是灾难性的。

然后,Seewage考虑了独特的生理过程,这些过程允许鸟类用脂肪而不是碳水化合物为这些长途飞行提供燃料,从而达到动物王国几乎无与伦比的耐力水平。他发现汞具有广泛的酶灭活能力,其中可能包括许多酶,这些酶在飞行过程中鸟类脂肪储存的快速动员和分解代谢中起着关键作用。然后,他发现有证据表明汞可能会限制转运蛋白的上调,这对于将这些脂肪酸迅速转化为工作肌肉细胞用作能量同样重要。更重要的是,在非迁徙鸟类中发现汞会抑制血红蛋白的产生,它负责将氧气运送到肌肉,使脂肪有氧转化为飞行能量。对脂肪酸分解代谢的任何此类障碍肯定会损害候鸟的耐力,使它们能够长距离飞行。

接下来,该研究发现,通过挑战维持氧化平衡的能力,汞在飞行期间和飞行后立即给鸟类带来额外的麻烦。汞是鸟类和其他脊椎动物中氧化应激的众所周知的因素,因为它能够产生活性氧,同时阻碍抗氧化防御。这种双重打击引起了人们的担忧,那些暴露于汞的鸟类正在承受额外的氧化应激,这种压力超出了极端能量迁移需求所带来的压力,并可能因此对其健康和健康造成不利影响。

Seewage持续认为,汞的暴露可能会限制鸟类在短暂停留期间快速补充其脂肪储存的能力。该研究指出了汞在许多脊椎动物(包括人类)中观察到的内分泌干扰作用,以及激素(如胰岛素)在育肥过程中的生理过程中的重要作用。任何对鸟类加油速度的抑制都可能延长其中途停留时间,延迟到达最终目的地,最终限制他们获得最高质量的配偶和繁殖/越冬栖息地。

最后,文章警告说,迁移性能和可能的生存可能受到汞对鸟类免疫系统的抑制作用的限制。移民的能量需求已经降低了免疫能力,因此预计由汞引起的任何额外的免疫抑制会增加迁移过程中感染的可能性和严重性。迁徙鸟类的病原体感染已被证明可缩短飞行距离,减少中途停留加油速度,延迟抵达,甚至降低其生存率。

“尽管只有极少数研究试图确定汞对迁移的影响,但我们现在所知道的是,非迁徙鸟类和非禽类分类群提供了大量信息,警告我们汞污染会造成Seewagen说:“以多种方式对鸟类迁徙构成严重威胁”。“希望这篇文章能激发未来对拟议机制的直接调查,并使人们更全面地了解这种全球污染物对鸟类构成的威胁。研究汞污染对鸟类的影响已经并且可能继续成为改善全球排放法规和政策的强大推动力。“

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