Деформации позвоночника у рыб в дельте Сакраменто-Сан-Хоакин связаны с токсичным селеном

Исследование показало, что у местных рыб с деформациями позвоночника, обнаруженных в 2011 году в калифорнийской дельте Сакраменто-Сан-Хоакин, был высокий уровень воздействия селена — от родителей и пищи, которую они ели в молодом возрасте в реке Сан-Хоакин.

Результаты, опубликованные в Environmental Science and Technology, указывают, что некоторые рыбы в регионе могут подвергаться вредным уровням селена. Этот природный минерал необходим для жизни, но становится токсичным и может вызывать деформации при высоких концентрациях. В 1980-х годах в том же районе деформации также находили у птиц, подвергшихся воздействию селена, сконцентрированного в сельскохозяйственных стоках.

В 2011 году биологи собрали молодь рыб (пескарей, известных как Sacramento splittail) на насосной станции в дельте. Более 80% из примерно 1000 собранных рыб имели деформации позвоночника. "Это была не просто пара рыб, это было большинство из них", — отметил Фред Фейрер, соавтор исследования.

Подсказки из ушных костей

Учёные несколько лет выращивали рыб в аквариумах и разработали лабораторные методы изучения их ушных костей (отолитов) для выяснения, где они подверглись воздействию селена. Отолиты фиксируют химические следы условий, в которых рыба растёт.

"Мы обнаружили, что отолиты записывают дневник воздействия селена от рождения до смерти и были ключом к разгадке этой тайны", — сказала Рэйчел К. Джонсон, ведущий автор исследования.

Используя высокоинтенсивные рентгеновские лучи в Cornell High Energy Synchrotron Source, исследователи измерили концентрацию селена в отолитах. Анализ показал, что рыбы получили селен от матерей и во время питания в молодом возрасте в реке Сан-Хоакин. "Они получили его с двух сторон", — пояснила Джонсон.

Другое недавнее исследование тех же авторов выявило высокие концентрации селена у некоторых взрослых особей в эстуарии Сан-Франциско, превышающие защитные критерии Агентства по охране окружающей среды США (EPA). Рыбы активно питаются азиатскими моллюсками, которые концентрируют селен при фильтрационном питании, а затем передают его потомству через желток икринок.

Понимание механизма воздействия может помочь определить меры по его снижению, отметила соавтор Робин Стюарт: "Эти инструменты, помогающие понять, где и как это происходит, также помогут управляющим агентствам определить наилучшие способы снижения риска".

Редкое явление в дикой природе

Результаты поднимают вопрос, сталкиваются ли с повышенным уровнем селена и другие рыбы, например, лосось. Токсические эффекты селена редко наблюдаются в дикой природе, поскольку поражённые рыбы либо погибают, либо быстро становятся добычей хищников.

Sacramento splittail обитают только в этой дельте и вырастают более чем на 30 см. Они наиболее активно размножаются во влажные годы (как 2011-й), когда реки выходят на поймы, открывая новую среду обитания. Остаётся вопрос: подвергаются ли рыбы высоким уровням селена только в такие влажные годы или чаще?

"Был ли это единичный случай? Мы не знаем, как часто это может происходить, потому что никто не ищет этих рыб, пока они не исчезнут", — заключила Стюарт.