作者:达米安·莱托夫，凯·兰肯伯格，莫尼克·加尼翁和诺琳·埃文斯，《对话》 信用:Shutterstock 澳大利亚的湿地是大量令人惊叹的动植物的家园，大型蛇通常位于食物链的顶端
许多湿地位于市区附近
这使得它们特别容易受到污染，因为雨水、城市排水和地下水会将砷、镉、铅和汞等金属带入脆弱的生态系统
我们知道许多金属存在于环境中时，会沿着食物链向上移动
因此，为了评估污染水平，我们在珀斯的湿地捕捉到剧毒的虎蛇，并重新利用激光技术测量它们积累的金属
在我们的新论文中，我们表明野生湿地虎蛇的金属污染是慢性的，在人类干扰的湿地中最高
这表明这些湿地中的所有其他植物和动物也可能被污染
野生湿地蛇的砷含量是圈养蛇的34倍 城市发展和景观改造通常会将金属引入周围环境，如采矿、垃圾填埋场和垃圾场、车辆和道路工程以及农业
当它们到达湿地时，沉积物会收集并储存这些金属数百年
如果湿地的自然水位降低，例如农业排水，沉积物就会暴露出来并被侵蚀
这释放了他们储存在生态系统中的金属
这就是我们怀疑发生在盐池国家公园湿地的事情，该湿地本应是我们与更多城市湿地进行“清洁”比较的地方
但是在2020年的一项关于沉积物污染的研究中，我们发现与我们测试的城市湿地相比，这片湿地的硒、汞、铬和镉含量更高
在距离珀斯市中心五分钟路程的最大城市湿地——牧民湖，我们发现沉积物中砷、铅、铜和锌的浓度比政府规定的浓度高四倍
在我们对虎蛇鳞片的新研究中，我们将野生湿地虎蛇中的金属浓度与圈养虎蛇中自然存在的浓度以及之前研究中的沉积物进行了比较
我们发现，牧民湖和盐池国家公园湿地野生蛇类体内的砷含量要高出20-34倍
与圈养的同类相比，牧人湖的蛇鳞片中铀的含量平均是它们的八倍
虎蛇通常捕食青蛙，所以我们的结果表明这些湖里的青蛙同样受到污染
我们知道，对于许多生物来说，暴露在高浓度的金属中是致命的
当污染是慢性的，它可能是“神经毒性的”
例如，这可以改变有机体的行为，使它们吃得更少，或者不想繁殖
它还会干扰它们的正常细胞功能，损害免疫系统、脱氧核糖核酸修复或生殖过程，等等
总的来说，蛇似乎对金属污染的毒性作用相对有抵抗力，但我们目前正在调查这些污染水平对虎蛇的健康和福祉有什么影响
我们的研究证实，蛇鳞是环境污染的良好指标
信用:达米安·莱托夫，作者提供 我们的方法让蛇存活 蛇是环境污染的一个很好的指标，因为它们通常能活很长时间(超过10年)，而且不会离家太远
因此，通过测量老蛇体内的金属，我们可以评估它们采集地的污染历史
通常，科学家使用肝组织来测量生物污染，因为它就像一个过滤器，保留了动物接触到的大量污染物
但是测试肝脏的一个大问题是通常必须牺牲动物
当研究濒危物种、监控种群或与顶级捕食者合作时，这通常是不可能的
近年来，研究开始测量外部“角蛋白”组织中的金属，包括鸟类羽毛、哺乳动物的毛发和指甲以及爬行动物的鳞片
随着它的生长，角蛋白可以从体内积累金属，科学家可以在不杀死动物的情况下测量这一点
我们的研究使用了“激光烧蚀”分析，包括向固体样品发射聚焦激光束，形成一个小的坑或沟
材料从弹坑中被挖掘出来，并被送到质谱仪(分析机器)中，在那里测量所有的元素
这项技术最初是为地质学家分析岩石而设计的，但我们是第一批将其应用于蛇鳞的研究人员之一
激光消融雾化了蛇鳞的角蛋白，使我们能够精确测量三年来在不同湿地捕获的每条虎蛇的19种污染物
我们需要尽量减少污染 我们的研究已经证实蛇鳞是环境污染的良好指标，但这只是第一步
进一步的研究可以让我们更好地利用激光消融作为一种经济有效的技术来测量生态系统不同部分的一组更大的金属，例如食物链不同层次的不同动物
这可以绘制出金属在整个生态系统中的运动情况，并有助于确定这些金属水平是否真的危及蛇(和其他顶级捕食者)的健康，或者它们是否只是被动地记录环境中的金属浓度
很难防止污染物进入城市湿地，但是有很多东西可以帮助减少污染
这包括行业制定严格的泄漏管理要求，以及地方和州政府部署雨水过滤器来收集城市垃圾
同样，湿地周围厚厚的植被缓冲区可以过滤进来的水
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