За десятилетие, которое учёные отслеживают пути миграции обыкновенной моёвки, серокрылой птички, каждое лето выводящей птенцов на увенчанных ледовыми шапками скалах Шпицбергена, проявился неожиданный сценарий: каждый год некоторое количество птиц проделывает 4000-километровый путь с Ньюфаундленда, вьёт гнёзда – но и только. Ни кладки яиц, ни птенцов – долгий путь без перспектив продолжения рода.
На основании наблюдений за моёвками аспирант Университета Ла-Рошели Сабрина Тарту, изучающая экопсихологию, разработала теорию. Моёвки, так же как и большинство арктических млекопитающих, получают растущую дозу ртути из окружающей среды, достаточно насыщенной этим элементом. Может ли высокая концентрация ртути в водах и почве Шпицбергена не просто отравлять живые организмы, но препятствовать выведению потомства?
Выявленные в исследовании Сабрины Тарту эффекты могут отразиться и на крупных млекопитающих – включая человека, – живущих в арктических областях.
В покрытой льдами и морями Арктике фиксируется одна из самых высоких концентраций ртути на планете, и эта концентрация продолжает расти. Каждый год из Северного Ледовитого океана на юг уходит около 75 тонн ртути, 110 тонн остаётся в донных отложениях. В воде ртуть может стать ещё токсичнее: в результате деятельности морских бактерий образуется катион метилртуть, обладающий нейротоксическими свойствами.
Естественные месторождения ртути относительно редки, более половины глобальных выбросов ртути связано с деятельностью человека – со сжиганием угля, добычей полезных ископаемых и прочей промышленной деятельностью. Учёные расходятся во мнениях, почему такое большое количество ртути концентрируется в одном из самых удалённых районов, особенно если принять во внимание данные Программы арктического мониторинга и оценки Арктического совета, согласно которым 90% поступления ртути имеет антропогенную природу.
В дальнейшем ртуть не рассеивается. Концентрация и токсичность нарастает по мере продвижения по пищевой цепочке – от планктона к рыбе, от рыбы к тюленям и прочей крупной морской фауне и в итоге к таким ходячим аккумуляторам ртути, как белые медведи, а также к человеку.
Чтобы проверить теорию о связи ртути и репродуктивных проблем, в лаборатории Сабрины Тарту в Ню-Олесунне, Шпицберген, брались образцы крови ста с лишним птиц в июне, перед началом периода размножения. У избранных птиц измерялась концентрация ртути, затем с периодичностью раз в два дня осматривались гнёзда на предмет появления потомства (моёвки моногамны и исключительно постоянны, они используют одно и то же гнездо год за годом, что облегчает задачу учёным).
К своему удивлению, исследователи выявили строгую связь между наличием ртути и репродуктивной функцией: птицы, у которых отмечалась наивысшая концентрация ртути, не могли дать потомство.
Чтобы лучше понять связь между содержанием ртути и эндокринной системой птиц, учёные провели новое исследование. Они вводили птицам гормон GnRH, активизирующий работу питуитарной железы, и отслеживали секрецию гормона LH, полового стероида, играющего ключевую роль в процессе воспроизводства.
Было обнаружено, что у не приносящих потомства птиц повышенный уровень ртути снижал выработку гормона LH у самцов и повышал у самок. Учёные выдвинули предположение, что ртуть может связываться с половыми стероидами, препятствуя их нормальному продвижению к рецепторам. Результаты исследований недавно были опубликованы в журнале «Biology Letters».
Если прежние исследования выявили влияние ртути на мелкие морские организмы – вплоть до перемены пола у моллюсков при запредельных концентрациях, – исследований влияния ртути на более крупные организмы типа птиц почти не проводилось, но их результаты легче использовать применительно к жизнедеятельности человека.
«Мы находим всё больше и больше такого рода эндокринных деструкторов, – рассказывает Гейр Винг Габриэльсен, глава отдела экологических поллютантов норвежского Полярного института. – Речь идёт о коктейле из различных веществ, порой даже в очень низких концентрациях выводящих организм из равновесия».
В полярных областях, где выведение потомства является тщательно сбалансированным механизмом выживания, любые эдрокринные нарушения могут иметь катастрофические последствия для экосистемы. Моёвки, как и множество арктических млекопитающих, полагаются на «сверхъестественные» чувства, чтобы приносить потомство только в тёплые годы, когда имеется достаточное количество пищи для молодняка. Если год будет холодный, они пережидают.
«Если ртуть может нарушить способность принимать решение, приносить потомство или нет, воспроизводство у птиц может сильно осложниться», – говорит Сабрина Тарту.
Учёные ожидают усиления проявлений эффектов присутствия ртути в Арктике, поскольку изменения климата способствуют высвобождению ртути, присутствующей в вечной мерзлоте, отложениях и ледниках.
«Концентрация ртути в организме морских птиц растёт, и в сочетании со стремительными климатическими переменами мы получим наихудший вариант развития событий», – говорится в докладе.
