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2003年 第十期


海螺变性:海洋悲剧还是人类悲剧

    文/图 黄长江

    黄长江,汕头大学水生生物技术与环境资源保护研究所教授

    人类文明进化到公元21世纪的今天,已经很少有人会对 “海洋是生命的摇篮”这一说法产生怀疑了。然而,人类文明的进步在带给海洋认知与赞美的同时,无度的开发、肆虐的污染、随意的破坏等行为已使得海洋这一“生命摇篮”里的无数珍贵而美妙的生命变得空前脆弱,许多甚至已遭灭顶之灾。鲸鱼等海洋大型哺乳类的集体自杀对许多人来说已不再是新闻,海鸟因蛋壳变薄导致种群延续能力下降也常见报道,规模达上万平方公里的有害赤潮在我国也已不再是史无前例……这些都是一目了然、浅显易懂的海洋生态灾害事件。相比之下,海产腹足类性畸变现象就不太为人们所了解。事实上,海产腹足类性畸变现象所体现的人类文明正在如何威胁人类生存环境的深刻含义,绝不亚于任何已知的生态灾害。
    海产腹足类就是我们俗称的“海螺”。虽然许多海螺为雌雄同体,但对于前鳃亚纲的种类来说,不仅是雌雄异体,而且绝大多数种类的性别终生不变。然而,英国学者在上个世纪70年代首次发现有些雌性的狗岩螺会在保持原有的雌性生殖系统不变的情况下,生长出不正常的雄性生殖器官(如阴茎和输精管),即所谓的性畸变现象。性畸变现象严重时会导致输卵管堵塞,最终造成畸变个体不育。长期以往,种群中雌性个体的比例就会下降,种群延续能力减弱,最终甚至造成畸变种的区域性绝种。
    海螺为什么会发生性畸变?最初,科学家也感到迷惑不解。上世纪80年代初,随着调查的深入和扩大,科学家不仅发现海螺性畸变现象的普遍存在,而且畸变程度明显与采样地点离大型码头或港口的距离成反比。也就是说,在离大型码头或港口较近的地方,性畸变现象最为严重。反之,则较轻,或没有性畸变现象。对性畸变个体体内重金属化合物检测的结果表明,性畸变程度与体内锡含量成正比。进一步的调查结果表明,海螺的性畸变现象与有机锡关系最为密切。随后,大量室内外毒理实验证明,海水中有机锡的存在是海螺性畸变现象的罪魁祸首。在有机锡家族中,毒性最大的是三丁基锡(TBT),其次是四丁基锡和三丙基锡等。海水中TBT甚至在小于1纳克/升(10-12级)的极微量状态下就会引起海螺发生性畸变。因而,TBT也被科学家们看作是迄今为止人为引入海洋环境中毒性最大的化合物之一。海洋中的TBT主要来自于船舶防污漆。TBT作为防污漆添加剂,虽然能长期有效地杀死船体外壳上的附着生物,延长船舶使用寿命,但却对非靶生物构成了严重的危害。因而,被称为海洋杀生剂。
    相关调查表明,有机锡不仅会引起海螺发生性畸变,而且会引起牡蛎出现贝壳增厚、生长减缓、生殖能力下降、幼体变态受阻等现象。1977~1983年期间,法国阿尔琼海湾中的牡蛎连年减产就是由有机锡污染造成的。这一海洋生态灾害给当地造成了高达8.8亿法朗的经济损失。
    近年来,随着经济的发展和人们环境保护意识的提高,海洋污染逐步受到中国各级政府的关注。在国家自然科学基金和广东省科技兴海重大项目的资助下,汕头大学水生生物技术与环境资源保护研究所的研究小组于2000年初启动了对中国沿海有机锡污染状况和海产腹足类性畸变现象的调查。该调查范围覆盖了从辽宁大连至海南三亚的18个海区,实际调查站点多达43个。至今在采集到的44种海螺中,已发现30种具有性畸变现象,畸变种类的百分比高达68%。在这些畸变海螺中,疣荔枝螺棗即南方俗称的辣螺,是分布最广、数量最多和最易采集的种类。在43个调查站点中能采集到疣荔枝螺的站点有37个,除了广东省南澳岛(离大陆10公里)的站点没有发现畸变个体以外,其余的35个站点的疣荔枝螺均具性畸变现象,而且性畸变个体的比率几乎都在90%以上。这些事实表明,中国沿海海螺不仅性畸变现象普通存在,而且性畸变率非常高。大量的科学研究已经证明海螺性畸变现象系由有机锡污染引起,所以性畸变现象的普遍存在充分说明中国沿海港湾有机锡污染的严重性。
    我们对福建省厦门、东山和广东省汕头、惠阳、湛江等8个大型港口的有机锡污染现场调查进一步证明了上述的论断。在采集的39份海水样品中,仅5份TBT含量低于0.43 纳克/升的检测限,最高达到9.83纳克/升。12份疣荔枝螺样品的TBT含量则全部超过检测限,含量高达2.11~50.13纳克/每克湿重。由于不少发生性畸变的海螺是我国沿海居民喜食的海珍品,如方斑东风螺(每500克市价在几十元至一百多元)、疣荔枝螺和瓜螺等,TBT污染对沿海居民健康构成的潜在威胁不容置疑。
    有机锡之所以能引起雌性海螺发生性畸变,是因为TBT等物质进入体内后会显著抑制负责将睾酮转化为雌二醇的芳香化酶的活性,使海螺体内睾酮等雄性激素的水平显著上升,最终诱导产生性畸变。虽然有机锡污染引起海螺发生性畸变的机理目前还不是完全明了,但科学家们研究发现TBT污染诱导海螺体内雄性激素积累发生性畸变的机制相当于直接向海螺注射睾酮等雄性激素。像有机锡这类能通过改变生物体内某些激素水平致使受污生物生理功能紊乱,继而发生癌变、畸变和遗传突变的物质,科学家将其统称为内分泌搅乱物质,也就是俗称的摶肪臣に財。
    目前发现的环境激素已多达数百种,如杀生用途的杀菌剂、除草剂、杀虫剂、防污剂等,工业用途的难燃剂、染料、染料中间体、界面活性剂、芳香剂、洗涤剂、重金属(铅、水银和镉等);多氯联苯、树脂、可塑剂等,医药用途的避妊药、安眠药、DEC等;以及一些人工化合物在环境代谢过程中产生的副产品(如二噁英)。这些环境激素形形色色,在人类文明高度发达的今天可谓无处不在,如影身随。它们对野生生物和人类所造成的危害和深刻影响也已到了刻不容缓的地步。除了上面所说的海螺性畸变外,环境激素造成野生生物在生殖、发育、免疫和行为等方面发生异常的例子还有很多。比如,美国佛罗里达州湿地豹群的数量在80年代以后激减的原因是体内积累了高浓度的水银、DDT的降解产物DDE和多氯联苯,导致雄豹精子数量减少,精子畸形增多,新生豹免疫不全、甲状腺机能不全的比例大幅上升。又如,生活在北美五大湖一种称为朱鹭的水鸟,由于体内大量积累DDE等环境激素,不仅卵壳变薄、繁殖率剧降了40%,而且后代患缺眼、足内向、体衰等先天性综合症的比率大幅上升,致使种群严重衰退。
    环境激素的过量摄入对人体的危害也是非常严重的,上个世纪50年代发生于日本九洲熊本县水俣湾的撍恫就是一个由重金属汞(水银)污染引起的著名案例。病因系当地居民食用水俣湾里被污染的鱼和贝类引起的甲基汞慢性中毒。目前,环境激素对人类生存威胁最大的莫过于男性精子数量持续下降和新生患儿比例上升。据报道,日本男性上个世纪50年代初每毫升精液的精子数在1亿个以上的比率为44%,到了1974年剧减至7%。法国科学家于1973年和1992年分别对1351位年龄为30岁的男性的精子数量进行调查,结果是精子数量从1973年的平均每毫升1.01亿个大幅下降至1992年的平均每毫升5千万个,大大少于每毫升6千万个的正常水平。这还不包括精子畸形比率上升和运动能力下降等质量问题在内。人类精子数量与质量的下降必然导致男性不育症的上升,据报道西方有些国家男性不育的比例已经超过10%。此外,婴儿肥大、尿道下裂、小阴茎症、智商低下等先天性疾病和乳腺癌、睾丸癌、内分泌失调等后天性疾病的大幅上升也与环境激素关系密切。
    我们除了对海螺性畸变现象和海洋有机锡污染进行了一项范围较大的普查以外,也对粤东沿海地区某些重要海域的重金属污染开展了系列的调查。结果表明,工业与海运较为发达的港湾的重金属污染比较严重,有的甚至已达重度污染的水平。有些海洋生物体内的重金属也严重超标,如个别牡蛎样品的锌含量竟超过食用标准的23倍。这些调查结果虽有待于进一步的验证和更为广泛的比较,但毕竟初步揭示了我国海洋污染和海产品食用安全的潜伏危机。从短期影响来看,海洋污染威胁的可能是海洋生物的生存、渔业捕捞量、海产品出口和国民的身心健康。从长期的历史角度来看,和其它严重的环境污染一样,海洋污染则可能因人口质量问题而关系到中华民族的生死存亡。有些人可能认为这是危言耸听,但如果能冷静地看看非洲的爱滋病和今年肆虐我国的摲堑鋽所带来的后果与恐惧,我想许多人也许就会改变那种将环境污染视为他人门前雪的想法。
    近年来,我国随着经济的长足发展和人口压力的有增无减,环境污染与食品安全对国家经济可持续发展和国民健康构成的潜在威胁与日俱增。不同的是有些问题有形有色,认知度较高,如毒大米、致癌猪肉、沙尘暴、非典等等;有些问题则比较隐蔽,不易引起人们的关注,如海螺有机锡污染、蔬菜农药超标、海产品抗生素过量、质量上缺水等。我国有句俗话摬〈涌谌霐,主要是指不加节制的暴食或乱吃不洁的东西,导致产生诸如肥胖、高血压、甲型肝炎或食物中毒等病症。在化学污染极为普遍与严重的今天,我认为摄入一些受到化学污染的食品所面临的长期隐性中毒威胁更为可怕,这样的摬〈涌谌霐不仅具有极大的隐蔽性,而且具有极大杀伤力。因此,关注环境,控制污染,实际上是每一位现代人自已份内的事。只是我们的政府、我们的官员、我们的科学家更应该在这一问题上走在时代的前面,真正做到先天下而忧,后天下而乐,这是因为他们往往受过更多、更好的教育,更能理解控制和治理环境污染的重要性和迫切性。


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