农药沿食物链传递
寂静的春天农药沿食物链传递,是指持久性化学物质从经过处理的植物或受污染环境进入取食它们的生物体内,继而传至捕食者的过程。在《寂静的春天》中,这一过程解释了为什么喷药的后果可能是间接的、延迟出现的,而且会扩散到最初目标以外很远的地方——化学物质进入食物,在猎物体内累积,并传至从未直接接受喷药的动物。从榆树叶到蚯蚓再到北美知更鸟的传递链,具体呈现了这一过程;涉及猫头鹰、贝类和迁徙丘鹬的例子,则进一步拓展了它对野生动物及人类暴露的意义。
从施药到食物
当杀虫剂在处理后仍留存于环境中,传递过程便开始了。在榆树喷药的例子中,即使下雨,叶片和树皮上的化学药膜仍然持续存在。秋天,受处理的树叶落下,在地面上层层堆积于潮湿处;以落叶层为食的蚯蚓会连同食物一起吞下杀虫剂。因此,树叶离开树木、进入土壤后,喷药造成的影响仍会持续。
蚯蚓传递污染物时,并非只是原样转交。蚯蚓的整个消化道、血管、神经和体壁中都发现了滴滴涕沉积物。一些蚯蚓死亡,另一些则存活下来,但农药已在其体内浓缩。春天,北美知更鸟回来取食这些蚯蚓时,化学物质便跨过了另一道界限——从受污染的植物物质进入土壤中的猎物,再从猎物进入一只可能从未直接接触最初喷洒药剂的鸟类体内。
知更鸟与累积剂量
北美知更鸟的死亡说明了直接暴露与食物链中毒之间的区别。记载指出,这些鸟显然较少是因直接接触杀虫剂而中毒,更多是因为吃了蚯蚓。其他动物食用校园里的蚯蚓后出现的情况,也印证了这种担忧——小龙虾食用蚯蚓后死亡,一条笼养的蛇吃了同一地点的蚯蚓后则出现严重震颤。
数量关系尤其清楚地揭示了这一传递途径。只需吃下十一条大蚯蚓,滴滴涕就可能使一只北美知更鸟摄入致死剂量;而一只鸟可能在几分钟内吃下十至十二条蚯蚓。因此,十一条蚯蚓仅占其一天食量的一小部分。并非每只北美知更鸟都摄入了致死剂量,但鸟类存活并不意味着暴露无害——记载指出,即使中毒没有直接导致每只鸟死亡,另一种后果仍可能威胁整个种群。
超越最初的捕食者
农药一旦进入猎物体内,传递链就可能延伸至以受污染动物为食的捕食者。蚯蚓会被浣熊、负鼠、鼩鼱和鼹鼠吃掉。随后,这些小型哺乳动物和其他猎物又可能使鸣角鸮和仓鸮暴露于农药之下。威斯康星州春季暴雨后发现的几只濒死鸣角鸮,可能是通过蚯蚓中毒的;人们还发现了几种鹰和猫头鹰出现痉挛,它们可能是吃了肝脏或其他器官中已积累杀虫剂的鸟类或老鼠。
风险并不限于在地面觅食的动物及其捕食者。通过从树叶上搜寻昆虫而在树冠中取食的鸟类,在树叶遭到喷药时也会进入暴露途径。记载从落叶层、蚯蚓、小型哺乳动物到鸟类和捕食者的层层传递,呈现的生态危害并非施药当下的一次性影响,而是沿着取食关系逐步传递的一连串后果。
贝类与人类暴露
同一原理也适用于水环境。牡蛎和蛤可能在消化器官及其他组织中浓缩农药。由于人们通常整只食用这些贝类,有时还生吃,因此,水生动物没有突然出现肉眼可见的大量死亡,并不能证明食物没有受到污染或适于安全食用。
一位渔业科学家以北美知更鸟为例作了比较——这些鸟并非仅仅因为滴滴涕被喷洒在它们身上而死亡,而是在吃下已经浓缩了农药的蚯蚓后死亡。这一对照将注意力从鱼类或甲壳类显而易见的即时中毒,转向由最终成为食物的生物携带、较难察觉的残留物。因此,农药沿食物链传递会把局部的害虫防治处理转变为更广泛的暴露问题,将环境持久性、动物食性和人类食物供应联系起来。


