2022-03-09 07:07

关于污染,城市野生动物能告诉我们什么?

鸽子聚集在纽约市的一盏路灯上。图片来源:Emmanuel Dunand/法新社/盖蒂图片社

当丽贝卡·卡利西(Rebecca Calisi)刚搬到纽约时,她立刻遇到了两个问题。首先,纽约市卫生和心理卫生部门(New York City Department of Health and Mental Hygiene)鼓励她在那年的某个时候让她的孩子接受铅检测,因为该州规定,六岁以下的儿童每年都要接受检测。这个想法似乎是合理的,因为他们搬进了这座城市的一套战前公寓,那里的油漆含铅是出了名的多。接下来,她需要找到一个新的研究对象。作为一名专攻鸟类生物学的生物学家,卡利西知道现成的鸟类是最好的选择。在纽约这样的城市,没有什么比鸽子更无所不在的了。

她说:“你可以走到外面,坐在长凳上,你的实验对象就会径直朝你走来。”

卡利西只花了很短的时间就把她待办事项清单上的两项联系起来——铅含量和鸽子——不久之后,她就开始测量来自全城各个邮政编码的鸽子的血液。她在过去五年里对825只鸟类的调查中发现的与该市卫生部门的数据完全吻合。就像人类纽约人一样,鸽子对它们的社区非常依恋。它们大部分时间生活在一个很小的区域,这些鸟类暴露在许多与人类居民相同的铅源中。果然,她的初步结果显示,这些鸟的血液中也有类似水平的污染。换句话说,卡利西发现,鸽子就像煤矿里的城市金丝雀。它们是铅污染的完美生物标记。

Calisi现在是加州大学戴维斯分校神经生物学、生理学和行为系的助理教授,她在期刊上发表了一项新的研究,详细介绍了她的发现。研究结果清楚地表明了城市人类居民的健康与野生动物之间的联系。

随着城市及其人口的扩张,吞没了以前的农田或未被开发的荒野,人类与野生动物之间的接触也在增加。想想在纽约街头游荡的郊狼,或者在整个南加州的城市里的熊。虽然这些对抗通常被认为是敌对的,但从卡利西的生物学研究的角度来看,这种遭遇实际上是互惠互利的。

例如,Calisi说,“如果有人监测密歇根州弗林特市鸽子的铅含量,在孩子们开始生病之前,可能就有警告信号了吗?”铅并不是鸟类能检测到的唯一有害物质。她希望扩大研究范围,调查其他城市和更多农村人口的其他重金属、农药、污染物和阻燃剂。

卡利西并不是唯一一个对我们身边的动物能教给我们的环境知识感兴趣的人。罗切斯特大学医学中心的科学家最近发现高速公路污染与心血管健康之间存在联系。这个以罗切斯特为基地的团队带着实验鼠进行了一次从罗切斯特到布法罗的公路旅行。这些老鼠与司机或住在高速公路附近的人暴露在同样类型的污染中,显示出持续长达14个小时的即时健康影响。暴露在空气污染物中后,他们的心率迅速下降,神经系统也受到了负面影响。这项研究为为什么城市医院的心脏病发作率在雾霾天经常上升提供了新的见解。

还有一篇论文揭示了人造光如何影响欧洲黑鹂的生殖系统()。德国拉多夫泽尔马克斯·普朗克鸟类学研究所的生态学家和进化生物学家进行的一项研究发现,即使是低强度的人造光也能改变鸣禽的生殖发育时间。暴露在比普通路灯发出的光强度低20倍的光线下的鸟类,其生殖系统的发育要比夜间呆在黑暗环境中的鸟类早一个月。它们也更早地蜕皮了。对于生活在城市白炽灯下的人类来说,人造光同样有害:昼夜节律紊乱与新陈代谢紊乱和癌症风险增加息息相关。

巴黎的一只画眉鸟。图片来源:乔尔·萨吉特/法新社/盖蒂图片社>

如果城市生活似乎正在杀害它的居民——像羽毛、皮毛和两足动物一样——那么我们有理由抱有希望。城市野生动物不仅反映了城市生活的风险;它们的快速进化暗示着人类可能也会改变以应对。压力无疑是巨大的,但对于找到适应方法的动物来说,有无数的机会茁壮成长。在最近的一项研究中,鸟类学家表明,来自城市的欧洲黑鸟对压力的敏感度远低于它们在农村的表亲。城市鸟类的荷尔蒙应激反应要低得多,科学家们假设这可能是城市环境中选择性压力的结果。

这些压力构成了进化生物学家Jason Munshi-South在福特汉姆大学实验室调查的很大一部分内容。Munshi-South在一群学生和同事的帮助下,在整个城市的公园里追踪到了白足鼠,以及蝾螈和老鼠。这种小动物可以在城市中漫步,并将人类的基础设施融入到它们的日常需求中——尽管像鸽子一样,它们倾向于呆在一个小的居住区域。白足鼠和蝾螈找到了一种生存方式,在一片小小的荒野中生存,周围是拥挤的800万人。这些挑战导致了一些令人惊讶的快速适应。

“为了应对污染,它们进化出了不同的饮食习惯。如果种群拥挤,它们的整个生活史可能会进化——它们的后代会更年轻。这些就是我们在白足鼠身上发现的东西,”Munshi-South解释道。“在老鼠身上,类似的事情也将适用。你会看到骨骼适应不同结构环境。”

举个例子,他说:“在纽约,有很多老鼠生活在地下基础设施里,在地下爬来爬去,而不是在地下挖洞。”

一只白足鼠。图片来源:Charles Homler, via Wikimedia Commons // CC BY-SA 3.0

对这些啮齿动物的基因测试显示,这些变化甚至延伸到动物的基因组中。Munshi-South说,他们发现有证据表明,仅仅因为生存的极端压力,城市里的动物正变得与它们在乡村的亲戚截然不同。虽然差异还不够大,不足以将这两个群体划分为不同的物种,但这在未来是有可能的。

这些动物在城市环境中适应并茁壮成长的能力——与人类共同生活,甚至充当某些污染物的早期预警系统——似乎表明,自然将在人类进步面前取得胜利。但卡利西和Munshi-South在保护方面都不是特别乐观。

Munshi-South说:“我想我们很幸运,一些物种可以生活在城市并适应环境,因为大多数物种不能。”“但我不认为我们已经找到了利用城市化作为一种工具来防止更广泛的栖息地丧失的好方法。”

卡利西只是希望,这些设法在城市中建立生态位的物种将不再被视为讨厌鬼或入侵者。相反,她说,我们应该把他们看作伙伴——并承认我们都在这场激烈的竞争中。