这些蜥蜴的血液中铅含量极高,本应死亡。然而,它们却茁壮成长
人类接触铅后,可能会出现一系列严重的健康问题,从生殖问题到高血压。但至少有一种蜥蜴似乎对这种天然存在的神经毒素几乎免疫——研究人员表示,这种生物可能为对抗其他物种的重金属中毒提供了关键。
根据发表在《环境研究》杂志上的一项新研究,生活在新奥尔良的棕色变色龙蜥蜴 (Anolis sagrei) 血液中铅含量极高。然而,这些小爬行动物似乎完全健康。
“令人惊讶的是,这些蜥蜴不仅存活了下来,而且在这种足以让大多数其他动物致命的铅负荷下茁壮成长,”该研究的合著者、杜兰大学进化生物学家亚历克斯·甘德森 (Alex Gunderson) 在一份声明中说。
新奥尔良是一座相对古老的北美城市,其历史可以追溯到18世纪早期作为法国殖民地的时候。甘德森告诉《大众科学》的安德鲁·保罗 (Andrew Paul),这意味着它“与铅基油漆和含铅汽油有着悠久的渊源”。随着时间的推移,来自这些以及其他来源的铅已经渗入该市的土壤和水中。
与此同时,棕色变色龙是这座城市相对的新居民。这些入侵物种原产于加勒比地区,于20世纪90年代出现,并迅速适应了新的城市环境。但当它们在地面上爬行时,这些爬行动物会吸入充满铅的尘埃,并摄入受污染的昆虫和水。在这种背景下,甘德森和他的同事们很好奇棕色变色龙在接触铅的情况下情况如何。
当他们分析了在新奥尔良不同地区发现的大约100只野生棕色变色龙的血液和骨骼样本后,研究人员震惊地发现了脊椎动物血液中记录到的最高铅含量——浓度足以致命于大多数其他物种。
平均而言,高暴露区40只蜥蜴的血液中铅含量接近每分升1000微克。科学家甚至发现一只个体的含量超过了每分升3100微克。相比之下,在人类中,医生表示铅没有安全的水平。
研究表明,这些蜥蜴的平均铅含量是尼罗鳄(脊椎动物中次高的平均铅含量)的三倍多。它们的含量也大约是濒危的加州神鹫(由于接触铅而几乎灭绝的食腐鸟类)的最高平均记录的十倍。
甘德森在声明中说,这些发现表明科学家“需要重新评估我们对脊椎动物毒性阈值的了解”。
对棕色变色龙平衡、速度和耐力的进一步测试显示,这些蜥蜴的生理机能并未因体内高水平的铅而受到损害。研究人员在论文中写道,它们的大脑和肝脏组织仅显示出铅接触的“轻微影响”。
“它们没有表现出可测量的毒性迹象,这是令人惊讶的,因为在我熟悉的其他脊椎动物中,血液铅含量高于每分升500微克通常与明显的疾病甚至死亡相关,”加州大学圣克鲁兹分校的微生物学家唐纳德·史密斯 (Donald Smith) 告诉《时代先驱报》的艾米丽·伍德拉夫 (Emily Woodruff),他并未参与此项研究。
为了了解动物的毒性阈值,科学家们给蜥蜴施加了更多的铅。直到达到惊人的每分升10600微克,这些生物才开始出现铅中毒的症状。
目前,科学家们还不知道为什么棕色变色龙似乎能够耐受如此高水平的铅。然而,他们怀疑可能在基因层面发生了一些事情,因为他们发现了一些与氧气输送以及细胞如何处理金属浓度相关的基因存在差异。
尽管确切机制仍是谜团,但科学家们热切希望弄清楚棕色变色龙为何不仅能在如此高水平的铅中生存,还能茁壮成长。“如果能弄清楚是什么在保护它们,我们可能会发现有助于减轻人类和其他物种重金属中毒的策略,”甘德森在声明中说。
同时,公共卫生官员可能开始利用这些蜥蜴作为人类铅暴露的指标。“如果你抓到一只蜥蜴,而它的铅含量很高,这可能意味着生活在该地区的人类面临更高的暴露风险,”甘德森告诉《时代先驱报》。
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