В начале 20-го века более миллиона шахтеров в Великобритании ежедневно спускались в недра Земли для добычи угля, который в то время был основным источником энергии в стране. Присоединяйтесь к ним в их путешествии по суровому, темному подземелью: ярко-желтые канарейки размером с кофейную чашку. Эти, как правило, словоохотливые птицы использовались в качестве инструмента. Когда канарейки замолкали или теряли сознание, шахтеры знали, что воздух пропитан токсичным угарным газом, и им приходилось быстро эвакуироваться. Этот вид и эта методика породили выражение “канарейка в угольной шахте” — рефрен, используемый для обозначения ранних признаков потенциальной опасности.
Многочисленные исследования показывают, что множество других животных и растений также содержат информацию о том, как тяжелые металлы, ядовитые газы и другие токсичные вещества распространяются в окружающей среде и что это может означать для здоровья человека.
Новое исследование утверждает, что сохранившиеся музейные коллекции естественной истории являются в значительной степени неиспользованным ресурсом для составления карт загрязняющих веществ нашего прошлого, которые могли бы послужить основой для управления ими в настоящем.
Экологические датчики: В последние годы инженеры разработали высокотехнологичные датчики для мониторинга опасных факторов окружающей среды, таких как газ или тяжелые металлы, но широкое внедрение этих инструментов может оказаться дорогостоящим. Эксперты говорят, что иногда лучшим и наиболее экономичным способом мониторинга угроз является тестирование видов, которые обитают в этих экосистемах и часто живут бок о бок с людьми. Например, тестирование таких рыб, как gar, может помочь определить содержание токсичных металлов, таких как ртуть и кадмий, в нижнем течении реки Миссисипи, которые представляют угрозу для общественного здравоохранения местных сообществ. Между тем, исследование, опубликованное в 2024 году, показывает, какое тяжелое токсическое бремя несут домашние воробьи и дети в городах, где добывается свинец, по всей Австралии. Образцы крови сотен воробьев, отловленных более чем в 40 местах, показали высокий уровень содержания свинца у птиц, которые живут в непосредственной близости от людей. Имея это в виду, ученые сравнили свои результаты с данными об уровне содержания свинца в крови детей в этом районе и обнаружили сильную корреляцию.
Птицы и дети с самым высоким содержанием свинца в крови находились в одних и тех же районах. Исследование также показало, что уровень содержания свинца в крови птиц может примерно предсказать воздействие свинца на детей в разных сообществах. Животные также могут помочь нам проследить историю изменения климата, вызванного деятельностью человека. Кораллы предоставляют ученым огромное количество экологических данных благодаря их постоянному росту и длительной продолжительности жизни. Для исследования, проведенного в 2024 году, исследователи взяли образцы скелетов кораллов с рифа в Средиземном море у берегов Испании и протестировали морских обитателей на наличие сфероидальных углеродистых частиц — загрязняющих веществ, выделяющихся при сжигании ископаемого топлива.
Исследователи обнаружили, что в период с 1969 по 1992 год, в период индустриализации и высокого потребления угля в Европе, уровень загрязнения кораллов значительно возрос. Они говорят, что это свидетельствует о начале эпохи антропоцена — современной геологической эры, в течение которой деятельность человека оказывала доминирующее воздействие на климат и экосистемы Земли. “Открытие этих загрязняющих веществ, содержащихся в скелетах кораллов, растянулось на десятилетия и рисует четкую картину того, насколько велико влияние человека на окружающую среду”, — говорится в пресс-релизе ведущего автора Люси Робертс, геохимика-эколога из Университетского колледжа Лондона. — Это ценно для исследователей, пытающихся лучше понять историю воздействия человека на природу, и служит мощным напоминанием о том, насколько велико влияние человека на окружающую среду”.
Машина времени для борьбы с загрязнением окружающей среды: Не только живые животные несут на себе следы токсичного воздействия человечества. Согласно исследованию, опубликованному в мае, образцы птичьих перьев, рыбьих тканей и других материалов содержат следы загрязняющих веществ, которые могут служить “экологическими архивами”. По словам ведущего автора исследования Шейна Дубея, эта стратегия может иметь решающее значение для заполнения пробелов в данных об исторических данных о загрязнении окружающей среды.
“Мы действительно начинаем отслеживать загрязнители в окружающей среде только тогда, когда они уже представляют проблему, то есть когда они уже оказывают неблагоприятное воздействие на животных [и] на людей, и в этот момент мы действительно не понимаем… как мы оказались там, где находимся”, — сказал Дубей, биолог из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Техасский университет в Арлингтоне. “Эти экземпляры, которые хранятся в коллекциях по всему миру, случайно собрали образцы окружающей среды из мест и времен, в которые мы никогда не сможем вернуться, поэтому мы можем использовать их для пополнения экологических данных”. Он добавил, что этот подход уже использовался для оказания влияния на политику общественного здравоохранения. В середине 20-го века исследователи проанализировали временные ряды птичьих яиц из коллекций естественной истории, чтобы выяснить, как инсектицид ДДТ приводит к истончению скорлупы птичьих яиц настолько, что они трескаются, когда родители садятся их высиживать. Это открытие, описанное в знаменитой книге ученого Рэйчел Карсон “Тихая весна”, способствовало окончательному запрету ДДТ. В новом исследовании утверждается, что такого рода данные могут также выявить проблемы экологической справедливости в общинах с низким уровнем дохода и меньшинствах, которые несут на себе основную тяжесть загрязнения окружающей среды в США.
Стратегия отслеживания токсичных веществ с помощью музейных коллекций имеет свои ограничения. Иногда исторические данные о коллекциях не содержат точной информации о том, где и когда был взят образец, и сохранившиеся животные могут быть неравномерно распределены по географическим районам. Но каждый бит данных добавляет важную деталь к головоломке о загрязнении окружающей среды, говорит Дубей. “Сейчас мы можем установить правила, регулирующие объем выбросов в окружающую среду, но это на самом деле ничего не говорит о том, что уже было в окружающей среде и останется в ней, и с чем мы будем продолжать взаимодействовать”, — сказал Дубей. “Таким образом, знание того, где это находится и какие сообщества, как человеческие, так и нечеловеческие, взаимодействуют с этими [загрязнителями], может помочь нам действительно спроектировать будущее, которое уменьшит их вред для нас”.
