1993年，日本宍道湖附近開始使用新煙堿類殺蟲劑。自那之后，日本鰻鱺和香魚的種群數(shù)量大幅下降。
1993年5月，日本西南部宍道湖附近的稻農(nóng)開始大規(guī)模使用一種名為“吡蟲啉”的殺蟲劑。
那一年，處于食物鏈底層的節(jié)肢動物，比如甲殼類動物和浮游動物的種群數(shù)量開始直線下降。到1994年底，以這些動物為食的兩種商業(yè)魚類：鰻魚和香魚，也出現(xiàn)了同樣的情況。這些年，隨著吡蟲啉和其他新煙堿類殺蟲劑的使用在不斷增多，這些魚再也沒有恢復(fù)過來。
這些研究結(jié)果發(fā)表于11月初的《科學(xué)》雜志，首次證實全世界廣泛使用的新煙堿是一種有毒的殺蟲劑，它們會滲入水生生態(tài)系統(tǒng)，并嚴重破壞漁業(yè)，導(dǎo)致產(chǎn)量大幅下降。而且，科學(xué)家認為，日本并不是個例，全世界的水生生態(tài)系統(tǒng)可能都遭到了新煙堿的嚴重破壞，日本只是一個鮮活的案例。
宍道湖的情況比較特殊，早在20世紀80年代初，科學(xué)家就開始研究那里的漁業(yè)情況；十多年后，殺蟲劑才被引入。這樣的數(shù)據(jù)集很少見。宍道湖的研究人員記錄了大量信息，包括水質(zhì)、節(jié)肢動物和浮游動物的種群情況，以及魚的數(shù)量。
在Masumi Yamamuro的帶領(lǐng)下，研究著者與日本地質(zhì)調(diào)查局、東京大學(xué)一起，尋找引入新煙堿與食物鏈崩潰之間的聯(lián)系。
科學(xué)家計算了1993年新煙堿類殺蟲劑引入之前和之后12年里，湖中浮游動物（小型甲殼類動物以及魚類捕食的其他動物）的平均數(shù)量；他們發(fā)現(xiàn)，浮游動物生物量減少了83%。
在2016年的調(diào)查中，沒有發(fā)現(xiàn)羽搖蚊幼蟲，這讓Yamamuro感到震驚。
“我非常驚訝，”她說：“1982年我還是一個本科生，當時這里有無數(shù)的羽搖蚊幼蟲。”
拜耳作物科學(xué)公司的發(fā)言人Darren Wallis對新煙堿類殺蟲劑與漁業(yè)崩潰之間的明顯聯(lián)系，提出了質(zhì)疑。2018年，拜耳收購了孟山都；拜爾也是最大的新煙堿類藥物生產(chǎn)商之一。
Wallis說：“論文得出的結(jié)論顯然站不住腳”，因為“眾所周知，水生環(huán)境是動態(tài)系統(tǒng)，受到很多物理和化學(xué)變量的影響?！?/p>
但《國家地理》采訪的另外六位研究者卻不贊同這種說法，他們都沒有直接參與此次研究，不少人對這種密不可分的關(guān)聯(lián)性感到吃驚。
悉尼大學(xué)的生態(tài)毒理學(xué)家Francisco Sanchez-Bayo沒有參與研究，他表示：“這項研究展示了香魚和鰻魚，這兩種有著重要商業(yè)價值的魚類的減少是由新煙堿造成的，因為沒有其他的可能因素會隨著時間推移影響它們。”
Sanchez-Bayo還補充說，雖然研究只說明了殺蟲劑的使用與漁業(yè)崩潰之間的聯(lián)系，但新煙堿類殺蟲劑引入后，浮游生物和魚類立即大幅減少，這一點很能說明問題。例如，其他很多潛在因素并沒有發(fā)生顯著變化，如鹽度、氯含量、含沙量、溶氧量，以及其他水質(zhì)指標。
Olaf Jensen是羅格斯大學(xué)研究水污染物影響的專家，他把新煙堿帶來的影響比作持續(xù)的高壓力?！懊磕晔褂脷⑾x劑都會反復(fù)干擾環(huán)境，就像小型石油泄漏一樣?！?/p>
水生生態(tài)數(shù)據(jù)缺失
20世紀90年代，新煙堿首次大規(guī)模投入生產(chǎn)。這種物質(zhì)的化學(xué)特性類似尼古丁，由于對節(jié)肢動物的毒性更有選擇性、對哺乳動物等大型動物的致命性更低，新煙堿取代了一些化工原料，被譽為更安全的替代品。這些化學(xué)物質(zhì)會阻斷昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)的接收器，導(dǎo)致麻痹和死亡。
然而，越來越多的研究表明，這些化學(xué)物質(zhì)會帶來意想不到的后果。例如，它們對幾種蜜蜂和蝴蝶是致命的，三種最常用的新煙堿類殺蟲劑：吡蟲啉、噻蟲胺和噻蟲嗪已被歐盟禁止戶外使用。
但普渡大學(xué)的水生生態(tài)學(xué)家Jason Hoverman表示，關(guān)于它們對淡水和海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響，研究甚少。
“新煙堿的相關(guān)研究主要集中在陸地系統(tǒng)上，而這次研究表明，它們也可能通過改變食物鏈，對水生系統(tǒng)造成不利影響?！?/p>
這些殺蟲劑是系統(tǒng)性的，植物吸收后，將之存在葉片和其他組織中，并在種子周圍裹上一層，但它們常被沖到土壤中，跟隨徑流排走。研究表明，新煙堿類殺蟲劑會污染湖泊和溪流等地表水，而且這在世界各地都很常見。
這篇論文建議監(jiān)管機構(gòu)重新思考批準使用這些化學(xué)物質(zhì)的流程，以及在審批前應(yīng)該進行哪些研究。英國薩塞克斯大學(xué)的生物學(xué)教授Dave Goulson與另外232人一起，聯(lián)名寫信要求加強對這些物質(zhì)的限制。
羅格斯大學(xué)的Jensen補充說，監(jiān)管研究通常包括對特定動物的短期影響，但間接和長期影響還沒有囊括在內(nèi)，比如新煙堿類殺蟲劑對食物鏈的影響。他從自己的角度寫了一篇分析文章，與研究結(jié)果一起發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
研究人員觀察發(fā)現(xiàn)，新煙堿會帶來很多嚴重問題。例如，9月發(fā)表于《科學(xué)》的一項研究指出，使用新煙堿類殺蟲劑會給鳥類帶來很大的影響，它們的種群數(shù)量一直在下降。
越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，新煙堿類殺蟲劑會導(dǎo)致非目標昆蟲的數(shù)量下降，全球節(jié)肢動物的減少也與這些化學(xué)物質(zhì)有關(guān)。
全球問題
Yamamuro說，宍道湖受到的影響尤其明顯，因為這里是咸水環(huán)境，物種多樣性低于淡水湖泊，因此更容易被新煙堿類殺蟲劑破壞。
“我認為其他咸水環(huán)境也會發(fā)生類似的崩潰，比如在種植水稻并使用新煙堿類殺蟲劑的國家，瀉湖和上河口容易受影響?！?/p>
稻田里的殺蟲劑很容易被水裹挾著帶走，Yamamuro說，她猜測這方面的影響非常嚴重。新煙堿類殺蟲劑具有水溶性的，而且藥效持久，因此這是全球性的污染問題，甚至?xí)l(fā)生在使用新煙堿類殺蟲劑種植玉米和大豆等旱地作物的地區(qū)。
環(huán)保組織生物多樣性中心的Nathan Donley說：“新煙堿類殺蟲劑應(yīng)該接受更嚴格的監(jiān)管?！彼硎?，這篇論文再一次證明，應(yīng)該加大對非化學(xué)手段控制害蟲的研究投入，比如復(fù)種、利用覆蓋作物等。
普渡大學(xué)的Hoverman也認為，“一邊是生產(chǎn)糧食，一邊是這些活動對環(huán)境造成的影響，如何平衡這兩方面是人類社會的永恒挑戰(zhàn)?！?/p>
“很顯然，殺蟲劑的使命是殺死害蟲，噴灑之后它們就會發(fā)揮作用。投資技術(shù)，減少對殺蟲劑的依賴，意味著減少對環(huán)境的影響?！?/p>
在最后的結(jié)論中，研究人員引用了Rachel Carson在1962年的經(jīng)典之作《寂靜的春天》中，關(guān)于殺蟲劑的評論。“現(xiàn)在幾乎全世界都把這些噴霧劑、粉劑和氣霧劑用在農(nóng)場、花園、森林和家里——這些無選擇性的化學(xué)藥劑能殺死一切昆蟲，無論是‘益蟲’還是‘害蟲’，它們讓鳥兒無法再歌唱，讓魚兒無法躍出水面?！?/p>
研究人員寫道，現(xiàn)在，近60年過去了，Carson的話有著詭異的前瞻性。“新煙堿類殺蟲劑對日本內(nèi)陸水域造成的生態(tài)和經(jīng)濟影響，證實了Carson的預(yù)言?！?/p>
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