達拉·奧爾巴赫 (Dara Orbach) 博士是一位野外生物學家,他定期對鯨目動物進行調查,即,在她的墨西哥灣家鄉水域。在 2013 年的一個例行工作日中,奧爾巴赫遇到了一隻死去的海豚,「它的尾巴仍然在抽搐」。她做了任何研究人員可能會做的事情——收集樣本以供將來分析。
幾年後,奧爾巴赫指導一名博士生使用海豚用質譜儀測試化合物,透過所謂的非目標分析來試驗不同的採樣技術。也就是說,科學家只需運行一個樣本,看看會產生什麼結果。
科學團隊對意想不到的結果感到震驚。
“這隻海豚產生了數百種藥物和化合物,”奧爾巴赫告訴IFLScience。 “我們沒有考慮藥品,但我們被震驚了。”
從這裡開始,奧爾巴赫設計了一項研究,以確定其他海豚的鯨脂中是否也含有藥物的痕跡。
被認為是指示生態系健康的生物指標物種。這意味著它們生命週期的變化可以顯示更廣泛的生態系統和環境條件的變化,從而為棲息地的整體健康狀況提供線索。
海豚既是頂級掠食者,意味著它們位於食物鏈的頂端,也是為生態系統健康提供線索的生物指標物種。特別是,它們的鯨脂有時可以充當環境物質的倉庫。像藥物一樣。
「我們不想吃或消耗的東西——我們的鯨類動物正在告訴我們,我們的環境中有多少這樣的東西,」奧爾巴赫說。
為了探索海洋生態系中是否存在藥物污染物,奧爾巴赫和她的團隊分析了 83 隻活體、自由遊動的寬吻海豚的鯨脂樣本(元寶斑鳩)墨西哥灣和六隻死亡海豚。
使用超高效液相層析法和 Orbitrap Fusion Tribid 質譜法對每隻動物的樣本進行測試。換句話說,高品質的化學儀器可以分離並測量不同化合物的質量,並將其與已知值進行比較。
在 30 隻接受測試的海豚的鯨脂中發現了藥物,包括鴉片類藥物、肌肉鬆弛劑和鎮靜劑。尤其,– 在 18 隻活海豚和所有死海豚體內發現了一種鴉片類鎮痛劑,其效力比嗎啡強 100 倍。
研究團隊無法明確證實芬太尼殺死了海豚,但芬太尼的接觸可能導致海豚族群已經受到棲息地喪失、疾病、噪音污染和藻類繁殖的壓力。
「如果給已經易感的族群再增加一個壓力源,是否足以扭轉局面並使這些動物超過生存點?當然,」奧爾巴赫告訴 IFLScience。
藥品污染可能是一個長期存在但在很大程度上被忽視的問題。
達拉·奧爾巴赫博士
鯨脂中充滿了脂肪,有些藥物如芬太尼是親脂性的,這意味著它們會被脂肪吸引並溶解在脂肪中,隨著時間的推移,它們會在鯨脂中積聚。
「芬太尼的目標是脂肪組織,而鯨脂的脂肪含量就越高,」奧爾巴赫說。
由於芬太尼針對的是脂肪細胞,因此在比其他測試藥物更多的樣本中發現該藥物也就不足為奇了。 「真正令人震驚」的是肌肉鬆弛劑卡立普多和鎮靜劑甲丙氨酯的存在,分別在 5% 和 1% 的鯨脂樣本中檢測到。這些藥物不容易與脂肪細胞結合,它們的存在表明污染可能比預期更廣泛。
「我們甚至發現它們可能會令人震驚,因為你不會想到它們。如果你發現一些不針對脂肪細胞的東西,對我來說,這意味著這些動物有廣泛的暴露,」奧爾巴赫說。
這項研究是首次研究頂級海洋掠食者體內藥物水平的研究之一,並首次在活體、自由遊動的海洋哺乳動物中檢測到人類藥物。但這個問題本身並不是什麼新鮮事。
「其中一些組織是在 2013 年收集的,我們發現了 12 個樣本,佔 40%,十多年後的檢測表明,這是一個長期存在的問題,沒有人關注過,」奧爾巴赫說。 “藥品污染可能是一個長期存在的問題,但在很大程度上被忽視了。”
我們真的不知道這些藥物存在時是否致命或危險,或如何致命或危險。
達拉·奧爾巴赫博士
目前尚不清楚的是,接觸藥物的海豚和其他動物是否會受到藥物的影響。研究中的海豚總體上受到的劑量非常低,但這並不是說沒有影響。
芬太尼、卡立普多和甲丙氨酯可以穿過母親及其胎兒的胎盤屏障。哺乳期的母親也可以透過哺乳將毒素轉移給後代——儘管這尚未在鯨豚中被探索。
「我們真的不知道這些藥物存在時是否——或者如何——致命或危險,」奧爾巴赫說。
例如,海豚不喝水,而是透過食用魚等獵物時獲得的水來補充水分,這些獵物通常與人類商業捕撈和食用的物種相同。
奧爾巴赫說:“這篇論文是敲響警鐘的墊腳石,表明我們需要開始在全球範圍內、跨營養級別審視生態系統。”
藥物如何到達海豚的棲息地尚未被研究,但先前的研究發現,藥物生產設施的廢水處理不充分或排放物未經處理可能會導致藥物轉移。在某些情況下,含有獸藥的動物糞便已被證明可以透過徑流滲透到水系統中。
作者寫道,這些發現“強化了對整個生態系統進行大規模評估的必要性”,以確定潛在污染的嚴重程度。
預校對結果發表在期刊上科學。