水域異象

撰文 阿碧

水域異象

撰文 阿碧

“陰陽動物”豹蛙現(xiàn)身北美，白鯨忍受癌癥折磨，棘冠海星大爆發(fā)摧毀珊瑚礁……并非科幻小說中的場景正在全球水域不斷上演。雖然我們用肉眼可能看不見水域里發(fā)生的變化，但我們的生活卻因此發(fā)生了改變——被污染的水源隨著自來水已經(jīng)進(jìn)入我們的家庭……

水是生命的搖籃，最初的生命就在水中誕生。水也是生命的重要組成部分，大地震廢墟中的幸存者如果有水可以堅持七天，如果沒有水則連三天也難熬過去。然而，目前我們面臨的形勢卻非常危急——我們的水出了問題，各種蛛絲馬跡已經(jīng)向我們發(fā)出了信號。

科學(xué)家猜測，水污染是造成青蛙畸形的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

異象之一：雌雄同體豹蛙

有些動物對環(huán)境非常敏感，人們很早以前就開始利用動物的這種特性了。在使用現(xiàn)代儀器之前，煤礦工人們用一根長桿把麻雀送到礦井底部，過一段時間再拉上來，他們通過麻雀的健康狀況來判斷井下是否安全。對于水域污染來說，青蛙是一種重要的環(huán)境敏感動物，它們不但分布很廣，而且生活在污染更加集中的淺水里。

在一片人跡罕至的濕地，美國加利福尼亞大學(xué)生物學(xué)家蒂龍·海斯正艱難地尋找一種他一直關(guān)注的蛙類——北方豹蛙。這是一種亭亭玉立的綠色或褐色青蛙，體長為5～11厘米，分布幾乎遍及整個北半球。但海斯發(fā)現(xiàn)，北方豹蛙的數(shù)量在一些地方正急劇減少。

北方豹蛙家族一直都很興盛，為什么在近年中急劇減少？從表面看，海斯在這片水域中找到的豹蛙非常健康，沒有什么異樣，但進(jìn)一步研究卻發(fā)現(xiàn)，它們體內(nèi)的生殖器官存在異常。一些雄性的睪丸內(nèi)部出現(xiàn)了卵細(xì)胞，換句話說，它們變成了雌雄同體的動物，也就是民間所說的“陰陽動物”。海斯認(rèn)為，造成這種畸形的罪魁禍?zhǔn)缀芸赡芫筒卦谶@片水域中。那么，它究竟是什么呢？

在美國，每年生產(chǎn)大約1萬億穗玉米。高產(chǎn)量意味著能為人提供更多的食物，但如果沒有化肥和農(nóng)藥，高產(chǎn)量就只能是空想。海斯懷疑，玉米地中廣泛使用的一種除草劑——阿特拉津很可能會對蛙類產(chǎn)生有害影響。這種除草劑經(jīng)常在種植農(nóng)作物前噴灑，而它不僅僅停留在幼苗內(nèi)部，在雨水和風(fēng)的作用下，還會進(jìn)入蛙類的領(lǐng)地。阿特拉津難道真的是造成“陰陽蛙”的“元兇”嗎？為了尋找答案，海斯在加利福尼亞伯克利大學(xué)的實驗室中飼養(yǎng)了兩組剛孵化的豹蛙。

試驗結(jié)果表明，生活在凈水中的豹蛙都很健康，而生活在含有阿特拉津水域中的豹蛙的雄性卻是雌雄同體。海斯非常吃驚，他又檢查了一遍，結(jié)果仍然相同：雌雄同體的情況都出現(xiàn)在含有阿特拉津的水域。海斯的研究表明，阿特拉津可以將雄性荷爾蒙睪丸激素轉(zhuǎn)變成雌性荷爾蒙激素，憑空多出的雌性激素會引發(fā)雄性排卵，甚至發(fā)展出卵巢。海斯十分擔(dān)心這種異常變化會危及豹蛙的未來。豹蛙并非唯一面臨困境的動物，目前世界上至少有20種蛙類已經(jīng)銷聲匿跡，一些幸存物種的處境也岌岌可危。

其實，早在1995年，美國明尼蘇達(dá)學(xué)院的一群學(xué)生在一個叫亨德森的地方郊游時，就意外發(fā)現(xiàn)了不同尋常的青蛙：有的只有3條腿，有的卻長了5條腿；有的天生就是瞎子。自那以后，美國的其他20多個州都發(fā)現(xiàn)了畸形青蛙。

科學(xué)家猜測是水污染造成了青蛙的畸形。讓人疑惑的是，明尼蘇達(dá)州環(huán)境保護(hù)很好，不是那種一眼就可以看見水污染的地方。在青蛙生活的山村，水體看上去十分清澈，而且還是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的飲水來源。然而，科學(xué)家對明尼蘇達(dá)州的50處水塘進(jìn)行了化驗，結(jié)果表明，有的水源被殺蟲劑一類的農(nóng)藥污染了，有的水源則被藻類和寄生蟲污染了。

明尼蘇達(dá)州的居民得感謝敏感的青蛙，它們已經(jīng)成為人們的早期警報系統(tǒng)。

科學(xué)家認(rèn)為導(dǎo)致白鯨易患癌的罪魁禍?zhǔn)资且恍┗瘜W(xué)物質(zhì)。

異象之二：白鯨易患癌癥

加拿大圣勞倫斯海洋公園看起來是遠(yuǎn)離城市污染的一塊凈地，在那里棲息著一群可愛的生命——白鯨（在1983年被列為瀕危動物）。從事海洋哺乳動物研究的生物學(xué)家羅伯特·米肖20年來一直想知道化學(xué)物質(zhì)對河流中的生物的影響，而他收集到的信息表明，白鯨現(xiàn)在遇到了麻煩——它們已經(jīng)成為癌癥發(fā)病率最高的動物之一。

白鯨為什么會多發(fā)癌癥？偏遠(yuǎn)并不代表水質(zhì)就一定純凈。沿岸城市長期以來一直向河中傾倒垃圾，結(jié)果造成河流環(huán)境極度惡化。鄉(xiāng)村地區(qū)也是如此，因為沼澤中的化學(xué)物質(zhì)匯入了河流。羅伯特在白鯨的尸體上發(fā)現(xiàn)了大量有毒化學(xué)物質(zhì)。他認(rèn)為，白鯨所處的環(huán)境已經(jīng)被嚴(yán)重污染了。

加拿大蒙特利爾大學(xué)教授丹尼爾·馬蒂尼烏領(lǐng)導(dǎo)的研究小組也在對白鯨的癌癥問題進(jìn)行研究。他們對129條被水沖上河岸的白鯨尸體進(jìn)行解剖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有18%的幼體白鯨死于癌癥，而死于癌癥的成年白鯨更是占到了27%。研究還發(fā)現(xiàn)，白鯨的癌癥患病率，特別是消化道癌癥患病率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他野生動物。羅伯特懷疑，導(dǎo)致白鯨患癌的罪魁禍?zhǔn)资且恍┗瘜W(xué)物質(zhì)。

近30年來，科學(xué)家一直在對單個化學(xué)物進(jìn)行研究，以確定它們到底有沒有毒。而現(xiàn)在，美國康涅狄格州大學(xué)的病理學(xué)家西爾萬·狄格斯所進(jìn)行的研究工作有望改變我們的安全觀念。西爾萬把一些所謂無毒的化學(xué)物混合到一起，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了很有意思的情況：兩種分別無毒的化學(xué)物質(zhì)混合后可能會變得有毒，它們不再安全。

異象之三：棘冠海星爆發(fā)

澳大利亞昆士蘭州東部近海地區(qū)是世界著名自然奇景——大堡礁的所在地。這里擁有世界上最大的熱帶珊瑚群，沿澳大利亞東北岸延綿2000千米，寬達(dá)50多千米。然而，這里最近出現(xiàn)了不祥之兆——棘冠海星連續(xù)大爆發(fā)。

在正常情況下，棘冠海星非常罕見，有人可能潛過幾百次水，卻一次也沒能見到它們。而現(xiàn)在情況完全發(fā)生了變化：珊瑚礁周圍突然出現(xiàn)了很多棘冠海星，幾百甚至上千只相互爬在一起。棘冠海星喜歡吃珊瑚，它們吃掉珊瑚表面的珊瑚蟲，只留下白色的珊瑚骨骼。棘冠海星的食量驚人，平均一只棘冠海星一天要吃掉大約兩平方米的珊瑚。更可怕的是，棘冠海星會突然以數(shù)百萬之眾出現(xiàn)，幾天之內(nèi)將珊瑚礁吃得面目全非，對珊瑚礁生態(tài)造成嚴(yán)重破壞。1970年，大堡礁曾有1/5的面積遭受棘冠海星的蹂躪。

那么，是什么造成了棘冠海星的大爆發(fā)呢？海洋生物學(xué)家凱塔琳娜懷疑，很可能和附近的甘蔗田有關(guān)。在昆士蘭地區(qū)，農(nóng)民種植甘蔗必須使用除草劑、殺真菌劑、殺蟲劑和氮肥等，這些化學(xué)物質(zhì)最終會流入河流和海洋。凱塔琳娜認(rèn)為，農(nóng)田中廣泛使用的人工肥料——氮是主要“元兇”。對珊瑚礁來說，氮相當(dāng)于肥料，能夠刺激藻類生長，而藻類正好為棘冠海星的幼蟲提供了食物，從而使得更多的海星得以幸存下來。

凱塔琳娜和她的同事目前已經(jīng)鎖定珊瑚礁上氮含量較高的幾處地點，同時發(fā)現(xiàn)氮含量較高的地點恰恰就是棘冠海星泛濫的地區(qū)。

如今，越來越多的當(dāng)?shù)剞r(nóng)民已經(jīng)行動起來，劃出部分農(nóng)田來種植樹木，盡力避免農(nóng)藥對河流的污染。所有這些努力對維護(hù)海洋生命系統(tǒng)的安全至關(guān)重要。

棘冠海星大爆發(fā)嚴(yán)重危及到珊瑚礁的生態(tài)狀況。

異象之四：水中汞污染

20年來，美國佐治亞州立大學(xué)的遺傳學(xué)家理查德·馬爾經(jīng)常到韋爾湖釣魚，不過現(xiàn)在他只能把釣到的魚放生了，因為這里的水域已經(jīng)受到了汞污染。在工業(yè)廢水的各種污染物中，汞對人類神經(jīng)系統(tǒng)的危害性最大。食用被甲基汞污染的魚后，人體內(nèi)的蛋白質(zhì)和酶的生化功能將被擾亂，神經(jīng)系統(tǒng)特別是中樞神經(jīng)損傷嚴(yán)重，損害最嚴(yán)重的是小腦和大腦。人如果攝入汞過多，很可能導(dǎo)致發(fā)瘋。

工業(yè)用汞通常是隨著污水被排入到江河湖泊中的。處于食物鏈底端的細(xì)菌可以把汞分解，轉(zhuǎn)化成劇毒物質(zhì)——甲基汞。隨后，小魚小蝦在進(jìn)食時吸入甲基汞。隨著食物鏈的遞增，越高端的捕食者攝入的甲基汞越多。實驗證明，高級捕食者體內(nèi)的汞含量比水中要高1000萬倍。要避免甲基汞流入我們賴以生存的水源，關(guān)鍵要從食物鏈底端消除隱患。為此，理查德獨辟蹊徑，提出了利用植物清潔環(huán)境的主張。

植物具有從土壤中吸收養(yǎng)料的能力，理查德希望通過這種方法來清潔某些特定的污染物。植物的根莖可以從土壤中吸收像汞這樣的有毒物質(zhì)。一些植物生來就具有處理有毒物質(zhì)的能力：蕨類植物能在富含砷的土壤中生長，阿爾卑斯草本植物能在含鋅的土壤里生長，芥菜能在含鉛的土壤中生長，苜蓿能在富含機油的土壤里生長……可是，如果甲基汞含量過高，任何植物都無可奈何。

理查德還發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌也可以處理汞。那么，能否將細(xì)菌的這種天賦轉(zhuǎn)嫁給植物呢？理查德經(jīng)過20年的反復(fù)試驗之后，終于成功地將食汞基因植入植物的內(nèi)部：一種植物可以將汞儲存于葉子中，另一種則以危害較小的蒸氣形式將其釋放出去。如果這一方法得到實施，大量有毒物質(zhì)將被截留，根本沒有機會進(jìn)入水源。

除了汞，其他有毒物質(zhì)比如鎘和砷也會致癌。動物實驗證實，鎘對人體有致癌、致畸的不良作用。砷以含砷肥料、農(nóng)藥、食品添加劑和砷中毒化合物的形式污染食品，無機砷的毒性大于有機砷。砷中毒可使細(xì)胞呼吸代謝發(fā)生障礙，并對多種酶有抑制作用，最終導(dǎo)致癌細(xì)胞的產(chǎn)生。理查德計劃利用細(xì)菌基因來對付水中的這些有毒物質(zhì)，他現(xiàn)在已經(jīng)對幾百種基因進(jìn)行了規(guī)劃，而且已經(jīng)試驗出了大約20種，成功率很高，這標(biāo)志著一個新領(lǐng)域的誕生。理查德希望，有一天我們的湖泊河流能像過去一樣清澈。

隨著食物鏈的遞增，越高端的捕食者攝入的甲基汞越多。

異象之五：自來水中的農(nóng)藥

人類和動物之間的界限其實只有一步之遙，動物們所依賴的水也是我們?nèi)祟愶嬘盟膩碓础Ｄ敲?，化學(xué)有害物質(zhì)對人類有什么影響呢？

美國密蘇里大學(xué)流行病學(xué)家莎娜·斯萬一直都在研究自來水中化學(xué)物質(zhì)對人的影響。莎娜認(rèn)為，既然化學(xué)物質(zhì)對動物產(chǎn)生了影響，那它們肯定也會影響我們?nèi)祟?。莎娜及其研究小組找到了證據(jù)。他們發(fā)現(xiàn)，飲用氯含量較高的自來水的女性的流產(chǎn)率比較高。根據(jù)這一研究結(jié)果，美國一些管理機構(gòu)降低了那些含氯處理劑允許的使用量。

現(xiàn)在，莎娜的研究小組又將注意力轉(zhuǎn)向了人的生殖健康。他們對來自紐約、明尼阿波利斯、洛杉磯和哥倫比亞四座城市的男性的精子進(jìn)行了比較。事先他們曾做過預(yù)測，以為紐約、明尼阿波利斯和洛杉磯的男子的精子質(zhì)量可能比不上中西部鄉(xiāng)村地區(qū)哥倫比亞男子的精子質(zhì)量，因為后者的生存環(huán)境相對來說比較潔凈。但結(jié)果卻出人意料：哥倫比亞男子的精子質(zhì)量相對來說是最低的。接下來，他們開始調(diào)查導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因。

這一地區(qū)有重工業(yè)嗎？莎娜發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)氐闹毓I(yè)比其他地區(qū)要少得多。是空氣污染嗎？事實上當(dāng)?shù)氐臒熿F量是最低的。那么，到底什么東西是當(dāng)?shù)馗挥?，而其他地區(qū)少有的呢？莎娜發(fā)現(xiàn)那就是農(nóng)藥。她的研究得出結(jié)論：經(jīng)常接觸農(nóng)藥的男子，他們出現(xiàn)不健康精子的概率較其他人高，而且接觸農(nóng)藥的危險性也比接觸單一化學(xué)物的危險更大。當(dāng)然，對這一結(jié)論目前尚有爭議。

我們可能通過皮膚吸收有毒化學(xué)物質(zhì)，但大多數(shù)人并不會直接接觸農(nóng)藥等有毒化學(xué)物，那么，這些有毒化學(xué)物質(zhì)又是如何進(jìn)入我們?nèi)梭w的呢？莎娜意識到所有人都共用一種東西——自來水。許多水處理廠并不能徹底清除農(nóng)藥殘留，所以哥倫比亞市所在的密蘇里州的居民很可能就是從自家的廚房里吸入了毒物。

我們應(yīng)該如何減少農(nóng)藥等有害物質(zhì)對后代的影響呢？莎娜等研究人員認(rèn)為，最好的辦法就是避免化學(xué)物進(jìn)入水源。那么如何才能避免或減少污染物進(jìn)入我們的生活呢？這其實和我們家庭的生活習(xí)慣有關(guān)。大量化學(xué)物質(zhì)闖入居民的家庭，不僅僅是通過自來水，我們所吃的食物中含有的人工化學(xué)物也非常多。此外，這些東西就藏在我們的地毯、織物、清潔劑和化妝品中……對于這種情況，我們能做的就是增強環(huán)保意識，注意我們的日常行為，在使用這些東西時要考慮它們對環(huán)境、對我們的家庭、對我們自身健康的影響。有些化學(xué)物質(zhì)可以在我們停止吸收后自然散失，有的卻可能沉積在我們體內(nèi)。所以，我們應(yīng)該盡量減少接觸有害化學(xué)物質(zhì)。

被污染的水通過自來水網(wǎng)進(jìn)入我們的家庭。

生命依靠河流網(wǎng)絡(luò)生活。

河流的路線或許蜿蜒曲折，但目的地卻只有一個——海洋。沼澤和池塘形成小溪，小溪匯成江河，而大大小小的河流匯入海洋。各種大大小小的生命都要依靠這套河流網(wǎng)絡(luò)生活。通過了解這些水生動物的不幸遭遇，我們可以了解到一些有關(guān)水源、人體健康和地球健康的真相。許多人還沒有意識到水源的問題，其實這已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重了。