Ученые десятилетиями выражали обеспокоенность по поводу токсичных химических веществ в окружающей среде, которые накапливаются в тканях птиц, рыб и других животных. Новое исследование Университета Индианы, в котором изучались белоголовые орланы, предполагает, что это только часть истории.
Исследование, проведенное учеными-экологами IU, показало, что химические вещества, используемые в антипиренах, пластификаторах и других коммерческих продуктах, расщепляются в процессе метаболизма на другие соединения. Исследователи говорят, что недостаточно известно об опасностях, которые представляют эти соединения, известные как метаболиты.
«Большинство этих антипиренов и связанных с ними химических веществ могут быть легко метаболизированы», - сказала Марта Веньер, ученый из Блумингтонской школы общественных и экологических дел IU и один из авторов исследования. «Проблема здесь в том, что в некоторых случаях метаболиты могут быть более токсичными, чем исходные соединения».
Исследование было опубликовано в журнале Environmental Science & Technology. Авторами, помимо Веньера, являются Уильям Стаббингс, Джихонг Го и Кевин Романак из Школы общественных и экологических дел, а также Кендалл Саймон и Уильям Бауэрман из Университета Мэриленда, Колледж-Парк.
Исследователи измерили метаболиты антипиренов в яйцах белоголовых орланов в районе Великих озер. Они сосредоточились на «альтернативных» антипиренах, которые были представлены после того, как было обнаружено, что химические вещества предыдущих поколений сохраняются в окружающей среде, вызывая проблемы со здоровьем и окружающей средой.
В последние годы эти альтернативные антипирены также были обнаружены в окружающей среде. Но когда Венье и несколько его сотрудников искали антипирены в яйцах и сыворотке белоголовых орланов в недавнем исследовании, они обнаружили соединения в низких концентрациях или вообще не обнаружили их.
Одна из возможностей заключалась в том, что орлы не поглощали химические вещества из пищи и воздействия окружающей среды. Но исследователи предположили, что вместо этого они метаболизировали соединения, так что только низкие концентрации исходных соединений передавались яйцам, которые откладывали птицы. Используя сложный химический анализ, они определили, что происходит.
«Результаты подтвердили нашу гипотезу, - сказал Веньер. «Некоторые из этих соединений не обнаруживаются в высоких концентрациях, потому что они метаболизируются».
Она сказала, что ученые мало что знают о токсичности альтернативных антипиренов, и еще меньше они знают о токсичности их метаболитов. В одном тесте с участием куриных эмбрионов, не являющемся частью исследования IU, воздействие основного метаболита альтернативного антипирена изменило в три раза больше генов, чем воздействие исходного соединения..
В исследовании IU были изучены образцы из 21 яйца белоголового орлана, которые не вылупились. Яйца были собраны в период с 2000 по 2012 год в рамках проекта мониторинга под названием Мичиганская программа биосентинелирования белоголовых орланов.
Белоголовые орланы не только являются культовым видом и официальной эмблемой Соединенных Штатов, но и могут служить «видами-стражами», которые предупреждают об опасностях окружающей среды для людей и других организмов, сказал Веньер. Они находятся на вершине пищевой цепи, питаясь рыбой и водоплавающей птицей, что делает их восприимчивыми к воздействию химических веществ, которые сохраняются в окружающей среде.
Белоголовые орланы, ранее занесенные в список исчезающих видов, отчасти из-за воздействия пестицида ДДТ на окружающую среду, в настоящее время увеличиваются в числе. Но их восстановление может быть замедлено из-за воздействия антипиренов и других загрязняющих химических веществ, говорят исследователи.