Биомагнификация

И нет, это не про магниты. Сегодня я расскажу вам каким образом неопасные концентрации ядов могут приводить к тяжёлым последствиям и как может существовать водоём из которого можно пить воду, но нельзя есть рыбу.

Существует большое разнообразие неорганических и органических загрязнителей окружающей среды с самыми разными химическим свойствами. Самыми интересными, на мой взгляд, являются те, которые обладают кумулятивными свойствами. Это вещества, которые хорошо накапливаются в организме и плохо из него выводятся. Как правило растворимые в жире и не растворимые в воде.

Представим себе живущего в водоёме планктончика. Он фильтрует водичку и постепенно накапливает в себе некоторые вещества из неё. В том числе вредные. Так как наше вещество плохо выводится из организма (в планктоне есть жир, в отличии от его выделений), то со временем концентрация яда в планктончике начинает немного превышать концентрацию в воде. Чем дольше планктончик сиди в водоёме, тем большую концентрацию аккумулирует, несмотря на то, что в воде она стабильна. Дальше планктончик едят рачки. Жир – одна из самых ценных частей добычи, он хорошо переваривается, а яд переходит из жира планктончика в жир рачка. Так как рачок за свою жизнь съедает в разы больше планктончика, чем весит сам (все съедают за свою жизнь больше своего веса – закон сохранения энергии), то и организм рачка накапливает большую концентрацию яда, чем планкточник.

Рачка съедает рыбка, рыбку хищная рыбка, хищную рыбку тюленьчик, тюленьчика эскимосик. И на каждом этапе повторяется увеличение концентрации яда в несколько раз. Поэтому мелкие зверушки в низу пищевой цепи могут чувствовать себя вполне неплохо, а высшие хищники (и люди) дохнуть. Усугубляет этот эффект то, что наиболее отравленные животные средних уровней ослаблены и поэтому чаще становятся жертвами хищников.

Увеличение концентрации при каждом переходе между звеньями в пищевой цепи может сильно отличаться и зависеть от, химической природы загрязнителя, биологии конкретных животных, а также от того какой процент их рациона составляют носители загрязнений. Чтобы дать вам примерно представление о мощи этого процесса приведу пример из учебника Иванченко по экологической токсикологии.

“…для уничтожения комаров на одном из калифорнийских озер применили ДДТ. После обработки содержание пестицида в воде составило 0,02 части на миллион (ppm). Через некоторое время в планктоне ДДТ определялся в концентрации 10 ppm, в тканях планктоноядных рыб – 900 ppm, хищных рыб – 2700 ppm, птиц, питающихся рыбой, – 21000 ppm. То есть содержание ДДТ в тканях птиц, не подвергшихся непосредственному воздействию пестицида, было в 1000000 раз выше, чем в воде.”

Берегите природу, мать вашу.