Пингвины стали морскими детективами

На побережье аргентинской Патагонии магеллановы пингвины целыми днями бродят по галечным пляжам, ныряют в воды Атлантического океана за анчоусами и сардинами, а затем возвращаются в шумные колонии, которые считают своим домом.

Несколько десятков этих морских птиц стали морскими детективами: на их лодыжках красуются мягкие силиконовые браслеты, которые улавливают следы «вечных химикатов» — токсичных промышленных соединений, которые могут сохраняться в окружающей среде десятилетиями, нанося вред как людям, так и дикой природе.

Они уже добились значительных успехов в отслеживании «вечных химикатов», известных как пер- и полифторалкильные вещества. Эти соединения, которые используются в самых разных продуктах — от водонепроницаемой одежды до упаковки для пищевых продуктов, — устойчивы к высоким температурам, воде и разложению.

Они сохраняются в окружающей среде десятилетиями и распространяются на большие расстояния по воздуху и морю, представляя опасность для прибрежных видов Патагонии. В ходе пилотного исследования, результаты которого были опубликованы в журнале Earth: Environmental Sustainability, 91% групп магеллановых пингвинов обнаружили по крайней мере один промышленный загрязнитель в местах, где птицы плавали и гнездились.

Чтобы своевременно выявлять экологические угрозы, ученые используют «сторожевых» животных, чье здоровье, поведение и реакция на химические вещества служат биологическими индикаторами. До сих пор для мониторинга содержания пер- и полифторалкильных веществ использовались лишь несколько видов животных, в том числе собаки, орлы и лошади.

Команда выбрала пингвинов, потому что они регулярно перемещаются по отдаленным морским территориям, которые людям сложно исследовать. Кроме того, пингвины особенно уязвимы к воздействию пер- и полифторалкильных веществ, поскольку эти загрязнители накапливаются в тканях животных. Будучи высшими морскими хищниками, пингвины питаются несколькими видами рыб, которые сами содержат большое количество загрязняющих веществ, из-за чего токсичные соединения быстро накапливаются в их тканях.

Однако для мониторинга содержания этих веществ в организме пингвинов традиционно требовалось брать у них кровь, выщипывать перья или собирать образцы гуано в отдаленных колониях. Это не только травмирует животных, но и дает представление только о том, что пингвин ел и как это усваивалось его организмом, а не о том, с чем он контактировал в окружающей среде.

В поисках более качественных образцов и более гуманного метода обнаружения команда снабдила пингвинов мягкими силиконовыми повязками, которые свободно надевались на одну из их лапок. Силикон действует как пассивный пробоотборник, поглощающий химические вещества из окружающей среды, что позволяет повязкам фиксировать загрязняющие вещества, с которыми пингвины сталкиваются в повседневной жизни.

Подобные повязки уже использовались в экспериментах с пожарными для определения химических веществ, воздействию которых они подвергаются во время тушения пожаров.

В период с 2022 по 2024 год команда исследователей надели кольца на 55 пингвинов в двух колониях на Патагонском побережье Аргентины. Кольца оставались на птицах от 2 до 9 дней, после чего их сняли и проанализировали в лаборатории. Исследователи проверили кольца на наличие 40 различных опасных соединений.

Результаты показали, что большинство пингвинов подвергались воздействию этих загрязняющих веществ. Ученые обнаружили их примерно в 91% полос и идентифицировали девять различных соединений. Воздействие также варьировалось в зависимости от колонии, сезона года и продолжительности пребывания полос на птицах, что позволяет предположить, что уровни загрязнения в морской среде меняются в зависимости от места и времени.

Пингвины особенно хорошо подходят для этой работы, потому что они добывают пищу на обширных территориях океана, но всегда возвращаются в одни и те же гнездовые колонии, что позволяет размещать на них устройства для мониторинга и извлекать их.

Исследование с участием пингвинов было лишь пилотным, с небольшим количеством участников и коротким периодом наблюдения. Тем не менее низкая стоимость метода означает, что его можно будет применить к более крупным популяциям пингвинов и в большем количестве регионов.

Как пингвины приспособились к жизни на самом негостеприимном континенте, читайте в тексте.