19 февраля в России отмечается день орнитолога – праздник, напоминающий о необходимости изучения птиц как индикаторов экологического состояния планеты. В САФУ с 2017 года действует лаборатория Арктического биомониторинга, которая занимается, в том числе, исследованием перелётных птиц Арктической зоны.
Одна из задач лаборатории – мониторинг рисков попадания высокотоксичных загрязняющих веществ в пищевые цепи в арктических экосистемах. Дичь является одним из основных источников мяса для коренных жителей Арктики, поэтому важно исследовать перелётных птиц как накопителей стойких органических загрязнителей.
– Эти соединения, попадая в живой организм, встраиваются в структуру липидов и накапливаются в жировой ткани. Период полувыведения самых простых полихлорированных бефенилов (ПХБ) из жировой ткани – 15 лет, но чаще – 30 или даже 60 лет. И это только при единовременном поступлении. Если регулярно испытывать воздействие ПХБ, то в жировой ткани накопится большое количество этих канцерогенов. Они практически не выводятся из организма, только если с материнским молоком, но в этом случае они попадают в организм ребёнка, – говорит заведующая лабораторией Татьяна Сорокина.
Полихлорированные бифенилы когда-то широко использовались при производстве бескислотной копировальной бумаги, в качестве теплоносителей, диэлектрических и охлаждающих жидкостей для электрооборудования. Их производство было запрещено на международном уровне Стокгольмской конвенцией о стойких органических загрязнителях в 2001 году. ПХБ вызывают тяжелые иммунные нарушения, известные как «химический СПИД». Они могут приводить к развитию рака, поражениям печени, почек и нервной системы.
Однако остатки этих веществ до сих пор находят, в том числе в мясе перелётных птиц.
– Наша сотрудница Евдокия Дурнова два года изучала пути миграции перелётных птиц, которые являются популярными объектами охоты в Ненецком автономном округе и Мезенском округе Архангельской области: белолобый гусь, гусь-гуменник, белощёкая казарка. Она посещала сайты, где в режиме реального времени можно увидеть, как летит окольцованная птица. Выяснилось, например, что две популяции белощёкой казарки летят к нам из Германии и Голландии. Там они могли потреблять воду и растения, содержащие эти вещества, и переносить их на большие расстояния, в том числе, в российскую Арктику – рассказала заведующая лабораторией.
В настоящее время сотрудники лаборатории проводят анализ по определению различных конгенеров ПХБ и метаболитов ДДТ (веществ для борьбы с насекомыми) в организмах перелетных птиц.
– Ограничительные меры, действующие с 2001 года, дают свой результат, концентрации загрязняющих веществ снижаются, но они есть. В мясе птиц находим также следы свинца, который содержится в охотничьей дроби: иногда люди готовят птицу прямо с дробинками и даже проглатывают их. По результатам исследований крови жителей Мезенского округа и НАО, выявлено содержание свинца у тех, кто часто ест дичь. Однако стоит обратить внимание на то, что с точки зрения элементного состава дичь – это ценнейшее мясо для жителей Севера: в нём большие концентрации марганца, селена, меди, цинка, и оно полезно для здоровья людей. Поэтому мы рекомендуем стараться вырезать дробь даже с кусочком мяса, в котором она застряла, – говорит Татьяна Сорокина.
Лаборатория арктического биомониторинга САФУ – первая и единственная в мире, кто исследует токсикологию мигрирующих видов птиц Арктики. Специалистам пришлось с нуля создавать протокол первичной пробоподготовки пернатых, который бы позволил максимально использовать добытую особь для разных направлений исследований.
– Недавно мне попалась статья авторов из Канады по оценке микропластика в желудках птиц. Статистическая оценка давалась на примере анализа одной куропатки, одного гуся и двух чаек. Это те птицы, которые погибли сами, а одна из них залетела в окно университета. Выборка крохотная. А у нас это 50 особей, по 10 штук каждого вида. Да и описанная в статье методика пробоподготовки вызывает сомнения. Желудки промывались проточной водой через фильтр, исходя из тезиса, что в воде из-под крана нет микропластика. Когда мы это читаем, мы понимаем, что, во многом, первые в этом направлении, и на нас лежит очень большая ответственность по обеспечению качества проводимых исследований, – говорит Татьяна Сорокина.
Мигрирующие птицы – это важнейший элемент традиционной диеты жителей Российской Арктики. В других странах не так развита охота, не всегда люди живут на широте Архангельской области. В той же Канаде эти территории не заселены. Поэтому учёные не могут встретить аналогичных исследований, с которыми бы могли сравнить свои результаты.
– Работа с птицей – трудоёмкий процесс. Нужно добыть разрешение на охоту в научных целях или договориться с охотниками, проследить, чтобы было добыто необходимое количество образцов, проконтролировать, чтобы птица не испортилась. Мы понимаем, что это ценнейший объект исследования. По крыльям определяем возраст птицы: этому тоже учились сами, нам помогла таксидермист из САФУ Елена Карманова. Мышцы отбираем для определения стойких органических загрязнителей и токсичных элементов. Трахею, лёгкое, печень, кишечник – для поиска вирусов и бактерий, потенциально опасных для человека, метогеномным анализом. Отбираем кости для определения радионуклидов в будущем, желудки – для определения микропластиков. Наша специалист сейчас занимается разработкой методики пробоподготовки, использует покупные желудки кур. Это сложнейшая задача. Есть риски, растворяя желудок, растворить и пластик, который в нём находится. Первые положительные результаты уже получены, – рассказывает заведующая лабораторией.
Результаты исследований позволят проконтролировать соблюдение странами Стокгольмской конвенции.
– Пока мы просто занимаемся фиксацией обнаруженных данных. В планах проводить нецелевой скрининг. Химическая промышленность не стоит на месте. Появляются новые канцерогены, влияние которых на здоровье людей и объектов животного мира в полной мере не оценено. Принимаются новые конвенции, ограничивающие, например, использование ртути. Подобные исследования позволяют вовремя оценивать риски для жителей и биоты, а также вводить ограничительные меры и защищать экосистему Арктики, – говорит Татьяна Сорокина.