Erinn Richmond samlar in ryggradslösa vattenlevande djur för att testa för läkemedel i Brushy Creek i Churnside Park, Victoria, Australien. Kredit:Keralee Browne.
Sextionio farmaceutiska föreningar har upptäckts i ströminsekter, vissa i koncentrationer som kan hota djur som livnär sig på dem, som öring och näbbdjur. När dessa insekter dyker upp som flygande vuxna, de kan skicka droger till spindlar, fåglar, fladdermöss, och andra fälthackare vid strömmen. Dessa resultat av ett internationellt team av forskare publicerades idag i Naturkommunikation .
Farmaceutisk förorening finns i ytvatten globalt. Läkemedel kommer ut i miljön eftersom de flesta reningsanläggningar för avloppsvatten inte är utrustade för att ta bort dem från avloppet. Septiktankar, åldrande rör, och avloppsspill bidrar till problemet.
Emma Rosi, en akvatisk ekolog vid Cary Institute of Ecosystem Studies och en medförfattare på papperet, förklarar, "Strömlivet simmar i en blandning av läkemedel. Vår studie är den första som visar att denna kroniska läkemedelsförorening kan koncentreras till vattenlevande insekter och flytta upp i näringsvävar, i vissa fall exponerar topprovdjur för terapeutiskt relevanta doser."
Kartläggning av läkemedel i strömmar
Teamet provade sex strömmar i Melbourne, Australien för 98 läkemedelsföreningar - den mest uttömmande screening hittills. Läkemedel som mättes inkluderade vanliga läkemedel som antibiotika, antidepressiva medel, antihistaminer, och NSAID. Studieplatser valdes ut längs en gradient av avloppsvattenförorening som inkluderade en plats nedströms ett avloppsreningsverk och en plats i en nationalpark.
Börjar med filtermatande insekter, läkemedelsföreningar i strömvatten ackumuleras i vattenorganismernas vävnader. Det betyder att djur som äter vatteninsekter, som näbbdjur, få en dos läkemedel till sina måltider. Kredit:Denise Illing
Vatteninsekter och strandspindlar samlades in. Erinn Richmond, en sötvattensekolog vid Monash University i Australien och huvudförfattare till studien, förklarar, "Vi fokuserade på strandspindlar eftersom de bygger sina nät över bäckar och livnär sig på vuxna vatteninsekter när de kommer upp ur vattnet."
Buggar på droger
Vävnadsanalyser upptäckte upp till 69 olika farmaceutiska föreningar i vattenlevande insekter och upp till 66 föreningar i strandspindlar. Läkemedelskoncentrationerna var de högsta i ryggradslösa djur som samlats in nedströms avloppsvattenreningsanläggningar eller i tätbefolkade områden med potentiellt septiktankläckage. I genomsnitt, farmaceutiska koncentrationer på dessa platser var 10 till 100 gånger högre än mindre förorenade platser.
Medförfattare Jerker Fick, en kemist vid Umeå universitet i Sverige, analyserade insekts- och spindelproverna. "Insektsvävnader hade läkemedelskoncentrationer som var storleksordningar högre än koncentrationer som uppmättes i ytvatten. Vi hittade också en mängd olika läkemedel i spindlar, indikerar att droger överförs från vattnet till byte till rovdjur, och därigenom utsätter andra djur i näringsväven för droger."
"Läkemedel fanns i varje insekt och spindel vi testade - inklusive de som samlades in i Dandenong Ranges National Park, "Richmond noterar. "Även denna till synes orörda plats var förorenad, troligen för att människor bor i parkens dräneringsområde och besöker parken."
Spindlar från familjen Tetragnathidae, som den som visas här, finns i strandmiljöer över hela världen. De bygger sina nät över bäckar och fångar vatteninsekter när de kommer upp ur vattnet. Läkemedel i insekterna sprids till spindlar och andra organismer på land. Upphovsman:Stephen Hamilton.
Största rovdjur är i fara
I de studerade strömmarna, näbbdjur och öring livnär sig också på vatteninsekter. Genom att para ihop koncentrationer av läkemedel som finns i ströminsekter med kända dietbehov hos näbbdjur och öring, teamet kunde uppskatta deras läkemedelsexponering.
Rosi förklarar, "En näbbdjur som lever i en bäck som tar emot renat avloppsvatten kan få motsvarande hälften av en rekommenderad human dos av antidepressiva medel varje dag - bara genom att äta sin normala kost av ströminsekter. Detta intag kommer sannolikt att ha biologiska effekter."
Nästa steg
Caddisfly, en globalt vanlig vatteninsekt, var bland dem som testades i denna studie. Richmond säger, "Liknande insekter finns i sötvatten över hela världen. Detta är inte ett problem specifikt för Australien; det är representativt för vad som sannolikt händer varhelst människor tar droger. Och det är troligen en underskattning. Vi testade bara för 98 farmaceutiska föreningar - det finns tusentals i cirkulation."
Rosi avslutar, "Läkemedelsanvändningen ökar över hela världen. Det är uppenbart att de droger vi tar kommer ut i sötvatten och passerar upp i näringsväven. Vi känner inte till de ekologiska konsekvenserna av exponering för denna förorening. Vad innebär det att vara ett näbbdjur eller öring med mer än 60 droger i dina vävnader? Finns det synergistiska effekter? Mer forskning behövs om omfattningen av förorening av matnätet och effekterna av dessa föreningar på fisk och vilda djur."
