蜻蜓是自然界中一种让人亲切又奇妙的昆虫,具有重要的经济和生态价值。蜻蜓及其幼虫是高效的捕食者,主要以昆虫和其他小型无脊椎动物为食,包括蚊子、蝇、蛾等,从而控制害虫数量,保护农作物。蜻蜓对环境变化非常敏感,其存在和多样性可以作为水质和植被状况的指示。某些蜻蜓物种只能在特定的水质条件下存活,因此它们的数量变化可以反映水体和植被的健康状况。蜻蜓在飞行过程中可能会沾染到花粉,从而完成传粉功能。蜻蜓作为生物多样性的一部分,其存在也为其他生物提供了食物来源。
摄影:刘茂胜(绿会BCON工作组专家)©绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)
近日,一项由美国地质调查局、国家公园管理局、阿巴拉契亚山地俱乐部和公民科学家联合参与的新研究论文《蜻蜓幼虫体内的汞稳定同位素揭示了汞进入水生食物网的地理驱动因素》发表在《环境科学与技术》(Environmental Science & Technology)上。该研究揭示了一个有关汞污染的惊人发现:汞的来源和在环境中的移动方式因生态系统的不同而有很大差异。在较干燥的地区,大多数汞通过雨雪沉积。在较潮湿的森林地区,空气中的气态汞会粘附在树叶上,然后树叶落下并将毒素带入地面。
汞污染是一个全球性问题,既有自然来源,也有人类活动。汞在生物体内积累,随着从小型动物到大型动物的食物链向上移动,汞的浓度会越来越高。这种毒素会危害人类和动物,损害幼崽的大脑发育,影响成年人的健康并干扰生殖。
“蜻蜓汞项目”这项研究是一个美国全国性的计划,与公众参与者合作收集蜻蜓幼虫进行汞分析。150个美国国家公园的公民科学家和社区志愿者帮助收集和测量了来自750多个地点的蜻蜓幼虫,将有趣的户外活动变成了有价值的科学数据。
使用最先进的仪器对样本进行分析,该仪器能够检测蜻蜓幼虫中不同类型的汞。来自不同来源的汞的化学特征与指纹一样独特,可用于揭示汞如何到达该地区。这种合作努力有助于为资源管理决策提供信息,同时提高公众对环境问题的认识。
美国地质调查局科学家、这项研究的主要作者Sarah Janssen表示:“这些突破性的发现重塑了我们对受保护土地内汞输送的理解,特别是在干旱生态系统中。通过使用尖端技术并与公众参与者合作,我们能够发现令人惊讶的结果,这些结果有可能改变全球范围内对汞的监测和管理方式。”
虽然以前的研究主要集中在测量鱼类和鸟类的汞含量,但最近的研究表明,蜻蜓幼虫是一种更具成本效益、更方便、更广泛、更准确的汞污染指标。
蜻蜓幼虫几乎存在于所有水生栖息地,包括鱼类稀少的地区,如沙漠。了解汞如何在不同的生态系统中移动对于预测生物体内的浓度将如何应对汞排放量的下降至关重要。
美国环境保护局(EPA)清洁空气和电力部门的科学家Richard Haeuber表示:“这项研究大大增强了我们对各种生态系统如何接收大气汞的理解。它为资源管理机构提供了新的见解,使其能够根据特定地点汞的主要来源和途径更好地调整和优化监测方法。”
摄:杜晖贤(FreddrickDubee)©绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)
这项研究的影响超出了美国国界,因为研究结果可以为《水俣公约》下解决汞污染问题的全球努力提供参考。这项国际条约旨在保护人类健康和环境免受汞的有害影响,并可以从对生态系统特定汞沉积的洞察和使用蜻蜓作为全球监测工具中受益。
作为这些发现的补充,科学家最近发现沙漠蜻蜓体内的汞含量出奇地高,挑战了之前认为干旱地区汞污染风险低的假设。这凸显了进一步研究干旱地区汞和污染物循环的重要性。
美国国家公园管理局(NPS)生态学家、该研究的合著者Colleen Flanagan Pritz强调了这些发现对公园土地的更广泛影响,“国家公园不仅是我们自然遗产的标志性象征,也是生物多样性的重要避难所。通过让公众参与这项公园新研究的数据收集,我们获得了有关汞污染对这些生态系统的影响以及保护它们的工具的宝贵见解。这是一个光辉的例子,展示了公民科学如何推动有意义的保护成果并为公园管理提供信息。”
随着科学家继续解开环境中汞污染的复杂性,蜻蜓提供的意外见解凸显了合作研究的重要性以及公众参与在保护地球生态系统方面的力量。
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编译 | Daisy
审核 | YJ
排版 | 绿叶
参考资料略