星期五, 一月 13th, 2017

研究:環境污染損害定位能力 蝙蝠迷航 幸「蝠」折翼

蝙蝠的「蝠」因與「福」同音,在華人社會視為吉祥的象徵,不但台灣傳統文化常見蝙蝠圖案,屋簷聚集蝙蝠更視為福氣。但是生活在我們周邊的蝙蝠真的幸福嗎?最近一項研究指出,農藥及重金屬累積,影響蝙蝠中樞神經及回聲定位系統。迷航的蝙蝠無法覓食和躲避障礙物,終因這難以察覺、無形的兇手而步向死亡;這項訊息也揭示台灣環境現況。

台灣農藥及重金屬汙染多嚴重?生存在我們環境周邊的蝙蝠,或許能回答。台灣師範大學生命科學系教授吳忠信研究團隊,採集台灣各地蝙蝠,發現蝙蝠因環境污染毒物,如農藥及重金屬累積,破壞中樞神經及回聲定位系統,導致迷航、無法正常的在空中捕捉昆蟲或躲避障礙物;若長此下去,恐讓蝙蝠消失在台灣的田野中。

污染所及 蝙蝠也失去方向

吳忠信投入台灣蝙蝠回聲定位研究長達20年,他解釋,蝙蝠的回聲定位系統包含了發聲、聽覺與飛行定向三大系統,蝙蝠飛行時會利用回聲定位系統來捕食空中的昆蟲或是躲避障礙物。此次,研究團隊收集台灣北、中、南與東部等不同樣區蝙蝠的糞便,在實驗室內利用儀器分析蝙蝠排遺重金屬含量,初步得到幾項結果:

  • 重金屬:北部蝙蝠糞便中含有超量的鉛、汞、鉻、鎘、銅、錳等重金屬;中、南部蝙蝠糞便中則含有超量的砷、銅、錳等重金屬;東部的蝙蝠糞便中則僅測出錳重金屬超量。
  • 農藥:此外,中、南部蝙蝠糞便也檢測出農藥益達胺的累積。
  • 汙染類型:北部蝙蝠糞便中的環境毒物主要來自工業與交通排廢氣的汙染;而中、南部蝙蝠糞便中的環境毒物主要來自農業的汙染。

重金屬汙染結果與環保署分析台灣各地排放廢水所獲得的環境重金屬汙染資料大致吻合。吳忠信解釋,環境重金屬會透過飲食、呼吸或是直接接觸的路徑進入人體,但是重金屬不像其他的毒素可以在肝臟分解代謝,然後排出體外。相對的,它極易積存在大腦、腎臟等器官,漸進式的損壞身體正常功能。「這些蝙蝠雖然都是活體,但體內殘留的重金屬和農藥趨勢令人擔心。」吳忠信說,這些殘留量雖不致死,卻可能因攝入過量的環境重金屬或是農藥而造成回聲定位系統受損,最終造成蝙蝠的迷航,無法覓食及閃躲威脅,形同死路。

為解開蝙蝠迷航的謎團,研究團隊利用台灣葉鼻蝠作為實驗模式動物,並得知當蝙蝠攝食含有重金屬錳或是農藥益達胺後的昆蟲食物後,原本飛行時發出的超聲波聲譜會變得殘缺不全;而原本聽覺敏感度較佳的聽覺誘發電位,也因蝙蝠攝食含有重金屬錳或益達胺的昆蟲後變差。

此外,當蝙蝠攝食含有重金屬錳或是農藥益達胺後的昆蟲食物後,原本有規律的蝙蝠飛行路徑也變得紊亂。

pics-environment-bat-survival-1
正常蝙蝠在教室內紀錄飛行的光軌。圖片提供/台師大新聞室
pics-environment-bat-survival-2
遭受環境毒物傷害蝙蝠在教室內紀錄飛行的光軌。圖片提供/台師大新聞室

蝙蝠貢獻農業功勞大 不敵殺蟲劑而受害

蝙蝠提供農業高價值的生態服務,全球一百多種果樹,都靠蝙蝠播種及傳播花粉。台灣有些農民則利用農園附近設置蝙蝠屋,招呼蝙蝠幫忙除蟲,食蟲性蝙蝠對農業蟲害控制具備關鍵作用,不但可增加農林產業之營收,也可減少因大量使用農藥所造成的環境污染。另外,蝙蝠糞便更是高效磷肥,可促進農作生長進而降低成本,可說是免費的「天然殺蟲劑」;施用蝙蝠糞便除了減少化學肥料對土地的傷害,耕種的有機蔬菜也可長得非常健康茂盛。
但是「天然殺蟲劑」卻不敵化學殺蟲劑。吳忠信說,過去科學家發現,田野間使用的農藥益達胺傷害蜜蜂,害牠們找不到回家的路,原因出於益達胺不但影響蜜蜂的神經發育,也損及蜜蜂的記憶學習功能。此次研究成員蕭淳任也發現,當蝙蝠攝食含有益達胺汙染的昆蟲時,蝙蝠海馬迴與內嗅皮質的神經細胞會有損傷的情形發生,此情形會導致蝙蝠大腦內部定位導航系統,以及記憶學習功能的喪失,最終造成蝙蝠迷航。

pics-environment-bat-survival-3
棲息蝙蝠洞的台灣葉鼻蝠,夜晚可飛行到數公里外的農田覓食。圖片提供/台師大新聞室

「益達胺是殺蟲劑的一種,在環境中不容易自然分解,半衰期長達228天,而每隻食蟲蝙蝠一晚上就能吃掉數百隻,甚至上千隻的昆蟲,昆蟲體內的農藥益達胺也不斷在蝙蝠體內累積!」吳忠信表示,益達胺累積到一定量後便會損傷蝙蝠腦部的神經元。實驗室的研究已得知,餵食蝙蝠益達胺會造成迷航;至於野外蝙蝠受益達胺的影響又如何?有待進一步追蹤監測。「當蝙蝠無法正常在空中捕捉昆蟲或是躲避障礙物、喪失生存的本能,台灣田野也將失去蝙蝠多樣性能提供的農業服務。」他說。

蝙蝠身先「試毒」 環境警訊應重視

吳忠信指出,由於蝙蝠會在我們生存的週邊環境中飛翔、覓食,因此當週邊環境遭受環境重金屬或農藥汙染時,蝙蝠排遺中所含的環境重金屬或農藥含量應該就會超標;這些結果也可推估當地環境重金屬與農藥的污染情況。
雖然利用野生蝙蝠監測台灣生態環境至今尚未在國內成為學術研究主流,但是透過野生蝙蝠作為環境評估的生物指標工具,或許可以讓人類了解生活環境中充斥的環境毒物,並藉由環境保護與降低汙染途徑,來維護整體環境品質與確保國人以及野生物的身體健康。

※ 註/此研究成果已於2016年刊登在國際學術期刊Neuroreport 27(6)/ 462- 468


關於台灣環境資訊協會

TEIA-CI-LOGO

本文轉載自台灣環境資訊協會
熱愛戶外也關心環境,一路報導歡迎與各界環境NGO刊登講座與活動資訊
聯繫資訊:ourtrails.ed001@gmail.com,OT編輯部