巴布亞企鵝（圖片來源：Andrew Shiva / Wikipedia, CC BY-SA 4.0）
撰文 | 李佳映
翻譯 | 王越
菲利普·桑塔格（Philip Sontag）第一次去南極時，帶回了一份不同尋常的紀念品——一大袋企鵝羽毛。如今，桑塔格和他的同事開發出了一些方法，可以利用這些羽毛繪製一幅關於汞汙染的“活地圖”，這種汙染正日益威脅著南半球的野生動物。
金礦開採是南半球多個國家正快速發展的產業，而汞是金礦開採過程中常見的副產物。這種有毒金屬會在食物鏈中逐漸積累，透過與動物體內的氨基酸結合，進入它們的中樞神經系統，進而擾亂神經系統功能。追蹤汞的暴露情況對於監測生態系統至關重要——但單純透過對岩石、冰或土壤的取樣分析，其實是無法準確瞭解汞是如何進入食物鏈的。
包括企鵝在內的許多捕食者，已經演化出排出汞的方式。汞會在企鵝的羽毛中積累，而企鵝會定期脫落大量羽毛。桑塔格和同事希望透過分析脫落的羽毛，確定企鵝是如何接觸到汞的。他們驚訝地發現，羽毛中汞的含量與碳-13同位素之間存在明顯的相關性。這種碳同位素的含量會因地理位置而變化，因此可以作為“企鵝的覓食地點或繁殖地”的指示資料，桑塔格說道。研究結果發表在《整體環境科學》（Science of the Total Environment）期刊上，確認了這種關聯存在於南大洋的七種企鵝中。這一模式表明，南大洋較溫暖的北部地區碳-13的含量更高，這些區域的企鵝也面臨更多的汞暴露。
該研究的主要作者、美國羅格斯大學的海洋生物學家約翰·雷因費爾德（John Reinfelder）表示，這些發現表明，企鵝可能成為汞的生物指示物——也就是作為環境汙染物的“活追蹤器”。與其在特定時間和地點測量汞的化學含量，不如透過檢測企鵝羽毛中汞的水平來追蹤這種物質在海洋食物鏈中的流動。例如，棲息在相鄰區域的企鵝物種，其羽毛中的汞和碳-13含量不同，因為它們的遷徙和覓食模式各不相同。這些資料可以被建模為一個類似地圖的資料庫，以指導未來的保護專案和極地科學研究。
西班牙國家研究委員會的博士生、海洋科學家米里婭姆·希梅諾-卡斯特利斯（Miriam Gimeno-Castells，未參與該研究）表示，科學家認為企鵝是評估環境中汙染物存在的理想指示物種。企鵝處於食物鏈的中層，它們以群體的形式繁殖，研究人員可以輕鬆從許多不同個體身上收集羽毛。此外，每個繁殖季節，它們都會大規模脫毛；這些脫落的羽毛“會含有在非繁殖季節中積累的汞”，希梅諾-卡斯特利斯說。
桑塔格的下一步計劃是收集新的羽毛樣本，進行不同物種的實驗，並測量企鵝血液以及它們捕食的獵物中的汞含量，以便與羽毛中的汞水平進行對比。
那麼，在目前的汞暴露水平下，企鵝的情況如何呢？“我們認為企鵝目前尚未暴露在致命的汞水平中，”雷因費爾德表示，“是的，企鵝會沒事的。”
本文選自《環球科學》3月刊“前沿”欄目。
本文來自微信公眾號“環球科學”。如需轉載，請在“環球科學”後臺回覆“轉載”，還可透過公眾號選單、傳送郵件到[email protected]與我們取得聯絡。相關內容禁止用於營銷宣傳。
-電商廣告-
《環球科學》2025年2月新刊
正在熱賣
戳圖片或閱讀原文
立即購買