湖魚中的毒汞原來這麼來的

作者 | 沙森

加拿大裡賈納大學生物地球化學家Britt Hall團隊日前在《環境科學與技術快報》上發表論文稱，北美草原湖泊中一種浮遊生物體內的汞濃度大約是湖泊中其他浮遊動物的兩倍。這很可能是因為它會吃掉生活在含汞泥漿中的細菌或蠓。

在夜間，它們就像汞「電梯」，把毒素從湖泊深處帶上來。研究團隊稱，證據就在鱸魚身上：晚上捕獲的黃色鱸魚的汞含量是白天捕獲的黃色鱸魚的兩倍。

科學家意外發現了這種神經毒素在湖泊中循環的方式——在深夜搭上小型食肉甲殼動物的「電梯」。這一發現有助於解釋為什麼一些湖魚汞含量高的驚人。

研究還表明，只在白天對湖泊進行採樣的研究人員可能會錯過這些生態系統運行的重要線索。

大多數汞汙染來自小規模的黃金冶煉和燃煤使用。這些汞會上升到大氣中，在全球範圍內循環，然後再以雨雪形式降落。

當汞到達低氧環境（如溼地和湖床）時，細菌會將其轉化為一種名為甲基汞的有毒物質，並在動植物體內積累。人類胎兒和幼兒接觸汞導致的風險最高，可能會出現發育問題。　　

金槍魚等頂級食肉動物的組織中會積累甲基汞。但是在有大量藻類和浮遊動物的湖泊中，因為食物網底部有更多生物，生態系統中的汞被稀釋，魚類攝取到的汞會減少。然而，也有例外，如北美大草原湖泊中的魚，其汞含量就很高。

1997年，Hall的同事、裡賈納大學生態學家Peter Leavitt測量了加拿大卡特普瓦湖各種魚類和浮遊動物體內的汞含量，發現夜間捕食的黃鱸魚比白天捕食的黃鱸魚含有更多的汞。不同種類的浮遊動物之間的汞濃度也存在差異。

裡賈納大學博士後Richard Vogt仔細觀察了一種名為Leptodora的浮遊動物。Leptodora是水蚤的近親，長約1.5釐米，有一隻巨大的眼睛。（Leavitt稱之為「幽靈跳蚤」，因為它們是半透明的。）

Leptodora將汞從湖底輸送到湖面。圖片來源：BLICKWINKEL/ALAMY

2013年，Vogt和同事發現，成年的Leptodora每天都會上下移動。白天，它們躲在沒有氧氣的湖底躲避食肉魚類，晚上則遊到湖面——此時大多數魚不活躍或看不清楚，並以其他浮遊動物為食。Vogt還發現至少有一種魚——黃色鱸魚——可以在黑暗中捕捉Leptodora。

達特茅斯學院水生生態學家Celia Chen說，這種類型的生態研究可以幫助提高大規模汙染監測的準確性。例如，一些研究人員通過監測魚類體內的汞濃度研究不同湖泊中汞沉積量的變化，Leptodora的出現可能會扭曲比較結果。

她說：「這些生態因素改變了汞在標準物種中的含量。這對汙染監測來說不是一件小事。」

Hall、Leavitt和同事正在研究另一種類型的汙染：溫室氣體。他們正在研究北美草原湖泊如何吸收二氧化碳，以及Leptodora是否也會將另一種強力溫室氣體（甲烷）輸送到湖面。如果是這樣，「汞電梯」可能會帶來另一種危險。

相關論文信息:https://doi.org/10.1021/acs.estlett.0c00446