Ліки від тривоги у річках: Несподіваний вплив на міграцію риби

Принцип «з очей геть — з серця геть» часто керує нашим ставленням до того, що зникає у каналізаційних трубах. Однак фармацевтичні препарати, які ми приймаємо — від заспокійливих засобів до антибіотиків — не просто розчиняються у небутті після того, як залишають наш організм. Значна частина цих хімічних сполук не видаляється повністю сучасними системами очищення стічних вод і неминуче потрапляє до річок, озер та струмків. Там вони можуть зберігатися тривалий час, накопичуватися та впливати на водних мешканців у способи, які ми лише починаємо розуміти.

Нове дослідження, проведене шведськими науковцями, проливає світло на цю проблему, фокусуючись на впливі седативного препарату клобазаму. Цей засіб, що широко призначається для лікування розладів сну та тривожних станів у людей, був досліджений на предмет його впливу на міграцію молоді атлантичного лосося (Salmo salar). Дослідження проводилося на річці Далельвен у центральній Швеції, звідки риба мігрує до Балтійського моря. Отримані результати свідчать про те, що навіть незначні концентрації фармацевтичних препаратів у навколишньому середовищі здатні змінювати поведінку тварин, що потенційно може впливати на їхнє виживання та успішність у дикій природі.

Проблема фармацевтичного забруднення має глобальний характер. Нещодавнє масштабне дослідження річок світу виявило наявність лікарських препаратів у водних шляхах на всіх континентах, включно з Антарктидою. Ці речовини потрапляють до водних екосистем не лише через фізіологічні процеси людини (коли активні сполуки проходять через організм і виводяться з сечею та фекаліями до каналізації), але й через неналежну утилізацію невикористаних ліків та промислові стоки фармацевтичних підприємств. На сьогодні у навколишньому середовищі по всьому світу виявлено майже 1000 різних активних фармацевтичних субстанцій.

Особливе занепокоєння викликає той факт, що біологічні мішені багатьох із цих препаратів — наприклад, специфічні рецептори в мозку людини, на які діють психотропні засоби — еволюційно консервативні. Це означає, що подібні або ідентичні рецептори та біохімічні шляхи існують у широкого спектра інших видів тварин, включаючи риб, амфібій, птахів та безхребетних. Відповідно, дикі тварини, що мешкають у забруднених водоймах, також можуть зазнавати впливу цих ліків, призначених для людини.

Дійсно, дослідження останніх десятиліть переконливо демонструють, що фармацевтичні забруднювачі можуть порушувати різноманітні аспекти життєдіяльності тварин. Зафіксовано негативний вплив на фізіологічні процеси, ріст та розвиток, а також на репродуктивну функцію багатьох водних організмів. Наприклад, деякі гормональні препарати можуть викликати зміни статі у риб, а антидепресанти — змінювати їхню реакцію на світло чи активність.

Однак поведінковим ефектам фармацевтичних забруднювачів приділялося порівняно менше уваги, хоча саме поведінка є ключовим фактором виживання тварини. Лабораторні дослідження показують, що різноманітні медикаменти, присутні у воді навіть у низьких концентраціях, можуть змінювати функції мозку та поведінкові реакції у риб та інших тварин. Це викликає серйозне занепокоєння, оскільки такі критично важливі для виживання дії, як уникнення хижаків, пошук їжі, соціальна взаємодія та міграція, можуть бути порушені.

Незважаючи на цінність лабораторних експериментів, вони мають суттєві обмеження, адже умови в лабораторії рідко відтворюють всю складність природного середовища. Природа динамічна та непередбачувана, і тварини в ній часто поводяться інакше, ніж у контрольованих умовах акваріума чи експериментальної установки. Саме тому шведська команда дослідників вирішила перевірити вплив фармацевтичного забруднення безпосередньо в дикій природі.

У рамках великого польового дослідження в центральній Швеції вчені використали інноваційний підхід. Вони імплантували молодим особинам атлантичного лосося, що розпочинали свою міграцію з річки Далельвен до моря, спеціальні пристрої. Ці імпланти повільно вивільняли клобазам в організм риби, імітуючи хронічний вплив низьких концентрацій препарату, який може мати місце в забруднених водоймах. Одночасно рибам прикріпили мініатюрні передавачі для відстеження їхнього пересування.

Результати виявилися дещо несподіваними. Вчені виявили, що вплив клобазаму збільшив успішність міграції лосося з річки до моря. Значно більше риб, які отримували клобазам, успішно досягли Балтійського моря порівняно з контрольною групою риб без препарату. Крім того, лососі, що зазнали впливу клобазаму, витрачали менше часу на подолання двох великих гідроелектростанцій на річці Далельвен. Ці споруди часто стають серйозними перешкодами, що затримують або повністю блокують міграцію риб.

Щоб краще зрозуміти механізми цих змін, дослідники провели додатковий лабораторний експеримент. Він показав, що клобазам також змінює соціальну поведінку риб, зокрема їхню здатність формувати та рухатися у зграї (цей тип поведінки називається «шулінг» — shoaling) під час зустрічі з хижаком. Це свідчить про те, що зміни в міграції, спостережувані в дикій природі, можуть бути наслідком змін у соціальній динаміці та схильності до ризику, спричинених дією препарату. Можливо, риби під дією заспокійливого засобу ставали менш обережними або менш схильними до групової поведінки, що, як не парадоксально, допомогло їм швидше долати перешкоди.

Це дослідження є одним із перших, яке демонструє, що фармацевтичне забруднення може впливати не лише на поведінку тварин в умовах лабораторії, але й мати реальні, вимірювані наслідки для їхнього життя в природному середовищі. Хоча підвищення успішності міграції на перший погляд може здатися позитивним ефектом, будь-яке втручання у природну поведінку тварин може мати непередбачувані каскадні наслідки для цілих екосистем.

Навіть ті зміни, що здаються корисними, як-от швидше проходження через штучні бар'єри, можуть мати свою ціну. Наприклад, зміни в часових рамках міграції можуть призвести до того, що риба прибуде до моря в період, коли умови (температура води, наявність корму) є несприятливими, або ж наразить її на нових, незвичних хижаків чи інші ризики. З часом ці, здавалося б, незначні зрушення можуть вплинути на динаміку цілих популяцій та порушити крихкий баланс водних екосистем.

Фармацевтичні препарати є життєво важливими для здоров'я людей та тварин. Однак накопичення цих речовин у річках та озерах вимагає розробки та впровадження розумніших підходів до збереження чистоти водних шляхів. Частиною рішення є модернізація очисних споруд. Деякі передові методи, такі як озонування (пропускання газу озону через стічні води для розщеплення забруднювачів), можуть бути ефективними для видалення фармацевтичних препаратів. Проте такі технології часто є надзвичайно дорогими для впровадження та недоступними для багатьох регіонів світу.

Іншим перспективним напрямком є «зелена хімія» — розробка лікарських препаратів, які легше розкладаються в навколишньому середовищі або стають менш токсичними після використання. Команда авторів дослідження нещодавно наголосила на цьому як на ключовому кроці до зменшення фармацевтичного забруднення. Крім того, посилення законодавства та покращення практик утилізації ліків можуть допомогти запобігти потраплянню медикаментів до водойм.

Єдиного універсального рішення не існує, але шляхом поєднання досягнень науки, технологій та виваженої політики ми можемо допомогти захистити дику природу від ненавмисних наслідків фармацевтичного забруднення. Важливо усвідомлювати, що наші повсякденні дії та вибір мають вплив на навколишнє середовище, іноді у найнесподіваніших формах.