1993年，日本宍道湖附近开始使用新烟碱类*虫剂。自那之后，日本鳗鲡和香鱼的种群数量大幅下降。
摄影：PAULIO OLIVERIA, ALAMY
撰文：DOUGLAS MAIN
1993年5月，日本西南部宍道湖附近的稻农开始大规模使用一种名为“吡虫啉”的*虫剂。
那一年，处于食物链底层的节肢动物，比如甲壳类动物和浮游动物的种群数量开始直线下降。到1994年底，以这些动物为食的两种商业鱼类：鳗鱼和香鱼，也出现了同样的情况。这些年，随着吡虫啉和其他新烟碱类*虫剂的使用在不断增多，这些鱼再也没有恢复过来。
这些研究结果发表于11月初的《科学》杂志，首次证实全世界广泛使用的新烟碱是一种有毒的*虫剂，它们会渗入水生生态系统，并严重破坏渔业，导致产量大幅下降。而且，科学家认为，日本并不是个例，全世界的水生生态系统可能都遭到了新烟碱的严重破坏，日本只是一个鲜活的案例。
宍道湖的情况比较特殊，早在20世纪80年代初，科学家就开始研究那里的渔业情况；十多年后，*虫剂才被引入。这样的数据集很少见。宍道湖的研究人员记录了大量信息，包括水质、节肢动物和浮游动物的种群情况，以及鱼的数量。
在Masumi Yamamuro的带领下，研究著者与日本地质调查局、东京大学一起，寻找引入新烟碱与食物链崩溃之间的联系。
科学家计算了1993年新烟碱类*虫剂引入之前和之后12年里，湖中浮游动物（小型甲壳类动物以及鱼类捕食的其他动物）的平均数量；他们发现，浮游动物生物量减少了83%。
在2016年的调查中，没有发现羽摇蚊幼虫，这让Yamamuro感到震惊。
“我非常惊讶，”她说：“1982年我还是一个本科生，当时这里有无数的羽摇蚊幼虫。”
拜耳作物科学公司的发言人Darren Wallis对新烟碱类*虫剂与渔业崩溃之间的明显联系，提出了质疑。2018年，拜耳收购了孟山都；拜尔也是最大的新烟碱类药物生产商之一。
Wallis说：“论文得出的结论显然站不住脚”，因为“众所周知，水生环境是动态系统，受到很多物理和化学变量的影响。”
但《国家地理》采访的另外六位研究者却不赞同这种说法，他们都没有直接参与此次研究，不少人对这种密不可分的关联性感到吃惊。
悉尼大学的生态毒理学家Francisco Sanchez-Bayo没有参与研究，他表示：“这项研究展示了香鱼和鳗鱼，这两种有着重要商业价值的鱼类的减少是由新烟碱造成的，因为没有其他的可能因素会随着时间推移影响它们。”
Sanchez-Bayo还补充说，虽然研究只说明了*虫剂的使用与渔业崩溃之间的联系，但新烟碱类*虫剂引入后，浮游生物和鱼类立即大幅减少，这一点很能说明问题。例如，其他很多潜在因素并没有发生显著变化，如盐度、氯含量、含沙量、溶氧量，以及其他水质指标。
Olaf Jensen是罗格斯大学研究水污染物影响的专家，他把新烟碱带来的影响比作持续的高压力。“每年使用*虫剂都会反复干扰环境，就像小型石油泄漏一样。”
水生生态数据缺失
20世纪90年代，新烟碱首次大规模投入生产。这种物质的化学特性类似尼古丁，由于对节肢动物的毒性更有选择性、对哺乳动物等大型动物的致命性更低，新烟碱取代了一些化工原料，被誉为更安全的替代品。这些化学物质会阻断昆虫神经系统的接收器，导致麻痹和死亡。
然而，越来越多的研究表明，这些化学物质会带来意想不到的后果。例如，它们对几种蜜蜂和蝴蝶是致命的，三种最常用的新烟碱类*虫剂：吡虫啉、噻虫胺和噻虫嗪已被欧盟禁止户外使用。
但普渡大学的水生生态学家Jason Hoverman表示，关于它们对淡水和海洋生态系统的影响，研究甚少。
“新烟碱的相关研究主要集中在陆地系统上，而这次研究表明，它们也可能通过改变食物链，对水生系统造成不利影响。”
这些*虫剂是系统性的，植物吸收后，将之存在叶片和其他组织中，并在种子周围裹上一层，但它们常被冲到土壤中，跟随径流排走。研究表明，新烟碱类*虫剂会污染湖泊和溪流等地表水，而且这在世界各地都很常见。
这篇论文建议监管机构重新思考批准使用这些化学物质的流程，以及在审批前应该进行哪些研究。英国萨塞克斯大学的生物学教授Dave Goulson与另外232人一起，联名写信要求加强对这些物质的限制。
罗格斯大学的Jensen补充说，监管研究通常包括对特定动物的短期影响，但间接和长期影响还没有囊括在内，比如新烟碱类*虫剂对食物链的影响。他从自己的角度写了一篇分析文章，与研究结果一起发表在《科学》杂志上。
研究人员观察发现，新烟碱会带来很多严重问题。例如，9月发表于《科学》的一项研究指出，使用新烟碱类*虫剂会给鸟类带来很大的影响，它们的种群数量一直在下降。
越来越多的研究发现，新烟碱类*虫剂会导致非目标昆虫的数量下降，全球节肢动物的减少也与这些化学物质有关。
全球问题
Yamamuro说，宍道湖受到的影响尤其明显，因为这里是咸水环境，物种多样性低于淡水湖泊，因此更容易被新烟碱类*虫剂破坏。
“我认为其他咸水环境也会发生类似的崩溃，比如在种植水稻并使用新烟碱类*虫剂的国家，泻湖和上河口容易受影响。”
稻田里的*虫剂很容易被水裹挟着带走，Yamamuro说，她猜测这方面的影响非常严重。新烟碱类*虫剂具有水溶性的，而且药效持久，因此这是全球性的污染问题，甚至会发生在使用新烟碱类*虫剂种植玉米和大豆等旱地作物的地区。
环保组织生物多样性中心的Nathan Donley说：“新烟碱类*虫剂应该接受更严格的监管。”他表示，这篇论文再一次证明，应该加大对非化学手段控制害虫的研究投入，比如复种、利用覆盖作物等。
普渡大学的Hoverman也认为，“一边是生产粮食，一边是这些活动对环境造成的影响，如何平衡这两方面是人类社会的永恒挑战。”
“很显然，*虫剂的使命是*死害虫，喷洒之后它们就会发挥作用。投资技术，减少对*虫剂的依赖，意味着减少对环境的影响。”
在最后的结论中，研究人员引用了Rachel Carson在1962年的经典之作《寂静的春天》中，关于*虫剂的评论。“现在几乎全世界都把这些喷雾剂、粉剂和气雾剂用在农场、花园、森林和家里——这些无选择性的化学药剂能*死一切昆虫，无论是‘益虫’还是‘害虫’，它们让鸟儿无法再歌唱，让鱼儿无法跃出水面。”
研究人员写道，现在，近60年过去了，Carson的话有着诡异的前瞻性。“新烟碱类*虫剂对日本内陆水域造成的生态和经济影响，证实了Carson的预言。”
（译者：Sky4）
来源：国家地理中文网（官V）
