加拿大里賈納大學(xué)生物地球化學(xué)家Britt Hall團(tuán)隊(duì)日前在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)快報(bào)》上發(fā)表論文稱，北美草原湖泊中一種浮游生物體內(nèi)的汞濃度大約是湖泊中其他浮游動(dòng)物的兩倍。這很可能是因?yàn)樗鼤?huì)吃掉生活在含汞泥漿中的細(xì)菌或蠓。在夜間，它們就像汞“電梯”，把毒素從湖泊深處帶上來(lái)。研究團(tuán)隊(duì)稱，證據(jù)就在鱸魚身上：晚上捕獲的黃色鱸魚的汞含量是白天捕獲的黃色鱸魚的兩倍。
科學(xué)家意外發(fā)現(xiàn)了這種神經(jīng)毒素在湖泊中循環(huán)的方式——在深夜搭上小型食肉甲殼動(dòng)物的“電梯”。這一發(fā)現(xiàn)有助于解釋為什么一些湖魚汞含量高的驚人。研究還表明，只在白天對(duì)湖泊進(jìn)行采樣的研究人員可能會(huì)錯(cuò)過(guò)這些生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行的重要線索。
大多數(shù)汞污染來(lái)自小規(guī)模的黃金冶煉和燃煤使用。這些汞會(huì)上升到大氣中，在全球范圍內(nèi)循環(huán)，然后再以雨雪形式降落。當(dāng)汞到達(dá)低氧環(huán)境（如濕地和湖床）時(shí)，細(xì)菌會(huì)將其轉(zhuǎn)化為一種名為甲基汞的有毒物質(zhì)，并在動(dòng)植物體內(nèi)積累。人類胎兒和幼兒接觸汞導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)最高，可能會(huì)出現(xiàn)發(fā)育問(wèn)題。
金槍魚等頂級(jí)食肉動(dòng)物的組織中會(huì)積累甲基汞。但是在有大量藻類和浮游動(dòng)物的湖泊中，因?yàn)槭澄锞W(wǎng)底部有更多生物，生態(tài)系統(tǒng)中的汞被稀釋，魚類攝取到的汞會(huì)減少。然而，也有例外，如北美大草原湖泊中的魚，其汞含量就很高。
1997年，Hall的同事、里賈納大學(xué)生態(tài)學(xué)家Peter Leavitt測(cè)量了加拿大卡特普瓦湖各種魚類和浮游動(dòng)物體內(nèi)的汞含量，發(fā)現(xiàn)夜間捕食的黃鱸魚比白天捕食的黃鱸魚含有更多的汞。不同種類的浮游動(dòng)物之間的汞濃度也存在差異。
里賈納大學(xué)博士后Richard Vogt仔細(xì)觀察了一種名為L(zhǎng)eptodora的浮游動(dòng)物。Leptodora是水蚤的近親，長(zhǎng)約1.5厘米，有一只巨大的眼睛。（Leavitt稱之為“幽靈跳蚤”，因?yàn)樗鼈兪前胪该鞯?。?013年，Vogt和同事發(fā)現(xiàn)，成年的Leptodora每天都會(huì)上下移動(dòng)。白天，它們躲在沒(méi)有氧氣的湖底躲避食肉魚類，晚上則游到湖面——此時(shí)大多數(shù)魚不活躍或看不清楚，并以其他浮游動(dòng)物為食。Vogt還發(fā)現(xiàn)至少有一種魚——黃色鱸魚——可以在黑暗中捕捉Leptodora。
達(dá)特茅斯學(xué)院水生生態(tài)學(xué)家Celia Chen說(shuō)，這種類型的生態(tài)研究可以幫助提高大規(guī)模污染監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。例如，一些研究人員通過(guò)監(jiān)測(cè)魚類體內(nèi)的汞濃度研究不同湖泊中汞沉積量的變化，Leptodora的出現(xiàn)可能會(huì)扭曲比較結(jié)果。她說(shuō)：“這些生態(tài)因素改變了汞在標(biāo)準(zhǔn)物種中的含量。這對(duì)污染監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō)不是一件小事。”
Hall、Leavitt和同事正在研究另一種類型的污染：溫室氣體。他們正在研究北美草原湖泊如何吸收二氧化碳，以及Leptodora是否也會(huì)將另一種強(qiáng)力溫室氣體（甲烷）輸送到湖面。如果是這樣，“汞電梯”可能會(huì)帶來(lái)另一種危險(xiǎn)。
相關(guān)論文信息: https://doi.org/10.1021/acs.estlett.0c00446
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