来自德克萨斯农工大学和其他机构的一组研究人员令人惊讶地发现，北海狮幼崽体内的汞含量不断上升，这可能会对濒临灭绝的物种产生不利影响。

该团队对阿留申群岛(位于俄罗斯和阿拉斯加之间、分隔白令海和太平洋的狭长岛屿)的北海狮体内的汞进行了长达十年的研究，结果表明，出生时体内汞含量可能达到危险水平的幼崽数量从2011年到2018年，它们的血液和皮毛中的细菌含量增加了50%以上，然后在2019年趋于平稳。

汞是一种“重金属”，非必需元素，高浓度时可能对包括人类在内的一些动物有毒。各种形式的汞可以通过人类活动的排放进入环境;它还可以通过活动(如火山)和融化的永久冻土自然引入，这使得更难确定其在食物网中增加的原因。

在加入德克萨斯农工大学兽医与生物医学科学学院(VMBS)担任兽医毒理学教授之前，托德·奥哈拉(ToddO'Hara)博士是阿拉斯加的毒理学家，他研究了海洋和海洋中的汞含量是否安全。食物网。

“虽然我们的研究结果并未表明我们从这片海洋中吃的东西对人类构成直接威胁，但他们提出了这样的问题：随着海洋温度的上升，我们现在吃的一些鱼中的汞和其他元素可能会如何继续发生变化。趋势仍在继续，”奥哈拉说

在一个偏远地区的幼崽中发现的汞含量促使研究小组扩大研究力度，寻找原因并检查北海狮种群中其他元素的变化。

研究小组正试图确定海狮幼崽体内较高的汞含量与种群数量下降之间是否存在相关性。

“重金属”与健康

北海狮在20世纪90年代被列入濒危物种名单，但其数量在2000年代初在阿留申群岛的部分地区开始恢复，东部的独特种群于2013年被除名。

为了找出某些种群数量持续下降的原因，研究人员与美国国家海洋和大气管理局(NOAA)以及海洋和平公司(OceanPeaceInc.)的商业渔业合作，从研究幼崽及其猎物的栖息地收集有关不同种群的信息。

“当我们在阿拉斯加东南部开始这项研究时，我们发现很少有幼崽的汞含量达到惊人水平，”阿拉斯加费尔班克斯大学(UAF)的研究教授LorrieRea博士说，他在该团队的虎头海中发挥着重要作用。狮子研究计划。

“一旦我们到达西阿留申群岛，我们发现幼崽体内的汞浓度比我们在其他地区看到的最高浓度高出三到四倍。当我们沿着阿留申群岛向俄罗斯移动时，浓度再次下降，所以它几乎就像一条钟形曲线。”

研究人员在这条岛链上发现了北海狮幼崽体内汞浓度较高的区域。

研究人员还发现，在阿留申群岛不同地区的种群中，汞含量较高的种群与仍在努力恢复数量的种群重叠。这促使研究小组调查汞的增加可能是导致海狮数量恢复不足的一个原因。

研究小组发现汞含量高的北海狮幼崽与其母亲饮食中的某些鱼类之间存在关联。

奥哈拉说，主要问题是汞会转移到胎儿身上，这很容易受到不利影响。

“众所周知，汞会对人类的免疫健康产生负面影响，托德的一位研究生斯蒂芬妮·肯尼迪确定它对北海狮等动物也有类似的影响，”雷说。

汞含量还会影响身体解决氧化应激的能力，氧化应激会使抗氧化剂水平保持相对较低并随着时间的推移导致组织分解，从而损害整体健康。因此，该团队决定在研究工作中加入许多基本元素，例如硒。

雷说：“氧化应激对于海狮等潜水哺乳动物尤其重要，因为它们在觅食或捕捞鱼类时会经历长时间的屏气。”“较长的呼吸时间会消耗大量的氧气，因此拥有这种对抗氧化应激的能力对于它们的日常觅食非常重要。”

奥哈拉说，已知许多依赖硒的过程参与了这种保护，并且在防止汞中毒方面也发挥着作用。

金属探测器

在发现阿留申群岛不同地点的北海狮种群之间的汞含量存在差异后，研究小组开始确定幼海狮中的其他元素是否也存在差异。

该团队与位于墨西哥南下加利福尼亚州首府拉巴斯的诺罗斯特生物研究中心的博士后研究员Daniela"Hanny"AlejandraMurilloCisneros博士合作。

西斯内罗斯是最近提交的一份手稿的主要作者，该手稿报告了北海狮的这些元素。她发现阿留申群岛各地区的北海狮幼崽的毛发和血液中的许多元素存在差异。在头发中，根据阿姆奇特卡山口这一独特的海洋学特征，除锌外，测量的所有12种元素均因地区而异。

她的发现表明，种群的地理位置在北海狮接触具有潜在毒性的非必需元素和健康所需的必需元素方面发挥着重要作用。因此，研究人员需要考虑基本元素的缺陷，而不仅仅是那些可能有害或有毒的元素。

“你吃什么就是什么，这项研究反映了这一点，”西斯内罗斯说。“我们发现，这些地区的食物来源存在显着的化学成分差异，这些差异也反映在北海狮种群中。我们现在正在非常仔细地观察猎物，其中一些猎物物种是人类的重要食物。”

西斯内罗斯的元素发现还提供了证据，表明海洋阿姆奇特卡山口(位于阿留申群岛中心附近，前面提到的北海狮幼崽汞水平出现“钟形曲线”峰值)正在充当海洋表面下的屏障，似乎导致了山口东部和西部的北海狮的化学成分发生变化。

奥哈拉说：“我们无法直观地看到海洋中的一些障碍或分隔，因为它们太深而且太复杂。”“根据我们对鱼类和北海狮的研究，我们表明这个简单的过程在生物、物理和化学上划分了海洋。”

对人类健康的影响

世界各地杂货店里的鱼都来自北海狮觅食的同一水域，因此人类必须密切关注北海狮饮食中的汞和其他元素。该团队将海狮视为环境哨兵。

值得庆幸的是，渔业正在通过向学术研究捐赠鱼并为VMBS进行的微量元素分析提供财政支持来帮助研究团队研究汞含量。到目前为止，商业渔业已捐赠了来自阿留申群岛地区的约1,500条鱼。

“每个致力于寻找这些答案的人，从研究人员到NOAA，再到捐赠鱼类的渔民，我们都希望做出基于科学的决策，”奥哈拉说。

由于渔业的支持，研究人员能够测试捐赠的鱼的饮食标记、汞和硒等微量元素。

“对人类健康有益的是，在这1,500条鱼中，我们只发现大约13条鱼的汞浓度高于建议人类食用的水平，而这13条鱼中的大多数是黄色爱尔兰领主鱼，这是一种通常不常见的多刺鱼。包含在出售给人类的鱼中，”Rea说。

寻找答案

研究人员强调，对于导致汞含量上升或某些岛屿上海狮种群恢复停滞的原因，他们并没有急于下结论。

奥哈拉说：“值得注意的是，到目前为止，这些发现证明了相关性，或者说这些事情是同时发生的，而不是因果关系，这意味着一个事件导致了另一个事件。”

随着研究小组继续在阿留申群岛开展工作，奥哈拉、雷亚和西斯内罗斯表示，他们对毒理学家的合作性质表示感谢。

“像这样的发现和对答案的持续寻找确实需要一个村庄，”雷说。“这项研究将世界各地的学者聚集在一起，他们贡献了多种观点，并得到了对我们的发现有既得利益的各个行业和机构的支持。”

这些团队跨越国界相互学习，以确定了解太平洋微量元素以及海洋温度和pH值变化的最佳方法。

奥哈拉表示，这项工作强调了这样一个事实，即人类对海洋的影响有许多潜在影响，这些影响在直观上并不明显，海洋生物中汞含量的变化可能是由许多因素驱动的。

“我们在各个项目中找到答案，但它们就像拼图一样组合在一起，构建出更大的图景，”雷说。“在我们了解北海狮的环境发生了什么之前，我们无法完全了解它们的情况，因此与其他机构还有很多工作要做，继续我们的学术和行业合作是我们成功的关键。”

其他参与发现区域差异的研究人员包括来自兽医综合生物科学系(VIBS)微量元素研究实验室(TERL)的研究人员。他们的论文发表在《整体环境科学》上。

墨西哥的相关工作(由Cisneros领导)发表在《海洋污染公报》上，其中包括在墨西哥加利福尼亚湾自由放养的加利福尼亚海狮中发现的汞和硒浓度。墨西哥和阿拉斯加国际研究的贡献者包括TERL主任RobertTaylor博士;VIBS的JillHiney博士;VIBS的CarlosA.RosadoBerrios博士;来自UAF的BenBarst博士;以及来自UAF的研究生MichelleTrifari;等等。