猛禽中毒新途径:袋貂介导的灭鼠剂在顶级捕食者体内的生物累积

《Science of The Total Environment》:Beyond rodents: Apex predator diet reveals possum-mediated rodenticide poisoning

【字体: 时间:2026年01月02日 来源:Science of The Total Environment 8

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  本研究针对澳大利亚濒危物种强健猫头鹰(Ninox strenua)普遍暴露于第二代抗凝血灭鼠剂(SGARs)的现象,通过分析2016-2024年间采集的1094个回吐食团,揭示了其SGARs暴露的主要途径并非传统认为的捕食啮齿类,而是通过摄食受SGARs污染的本土有袋类猎物(特别是环尾袋貂和刷尾袋貂)。研究结果表明,强健猫头鹰的食性未发生向啮齿类的显著转变,95%的猎物为哺乳动物,其中三种主要的有袋类占92%。这一发现强调了SGARs通过非靶标物种在食物网中传递的风险,对澳大利亚亟需加强SGARs监管以保护本土野生动物具有重要警示意义。

  
在人类活动日益频繁的今天,野生动物不仅面临栖息地丧失的威胁,还不断暴露于各种新型环境毒素中。其中,抗凝血灭鼠剂(Anticoagulant Rodenticides, ARs),特别是第二代抗凝血灭鼠剂(Second-Generation Anticoagulant Rodenticides, SGARs),因其高效性而被全球广泛用于防治啮齿类动物。然而,SGARs具有高亲脂性和在肝脏组织中长期滞留(可达一年)的特性,导致其在食物网中生物累积,对非靶标物种乃至顶级捕食者构成严重的次级中毒风险。在北美和欧洲,SGARs在猛禽体内的暴露已得到广泛记载。近年来,澳大利亚的研究也发现,多种本土捕食性鸟类,如强健猫头鹰(Ninox strenua),普遍暴露于SGARs,部分个体甚至检测到致死浓度。
强健猫头鹰是澳大利亚最大的猫头鹰,作为顶级捕食者,它分布在包括大城市在内的多种生境中,在维多利亚州等地被列为易危物种。由于其处于高营养级,它常被用作监测环境污染物的哨兵物种。此前研究发现,强健猫头鹰体内SGARs暴露率高达88%,但其中毒途径一直不明确。一个关键的谜团在于:强健猫头鹰的历史食性研究表明,其食物主要以树栖有袋类(如环尾袋貂Pseudocheirus peregrinus和刷尾袋貂Trichosurus vulpecula)为主,啮齿类占比极低。然而,SGARs通常被认为是通过捕食中毒的啮齿类而进入捕食者体内的。那么,一个很少吃老鼠的猫头鹰,是如何普遍中毒的呢?近期一项关键发现为解开这个谜团提供了线索:强健猫头鹰的两种主要有袋类猎物——环尾袋貂和刷尾袋貂——被发现具有高比例的SGARs暴露(检出率分别为40%和91%)。这引出了一个核心科学问题:强健猫头鹰的SGARs暴露,究竟是源于其食性转向了更多的啮齿类,还是主要通过摄食这些已受SGARs污染的有袋类猎物所致?为了回答这个问题,本研究旨在更新对强健猫头鹰食性的认识,探究其食性在近几十年是否发生转变,特别是对啮齿类的摄取是否增加,从而阐明SGARs进入该濒危顶级捕食者的主要途径。
本研究论文发表于《Science of The Total Environment》。研究人员在2016年至2024年间,于澳大利亚维多利亚州全境系统性地收集了强健猫头鹰的回吐食团。食团采集自59个不同的位点,覆盖了城市边缘、国家公园等多种景观类型。每个食团经过干燥、称重后,被仔细分解,其中的猎物残骸通过与参考骨骼标本库对比,鉴定到物种水平。共分析了1094个食团,识别出1225个猎物个体。为了探究食性是否随景观类型变化,研究人员利用地理信息系统(QGIS)对每个位点周围1.5公里半径区域进行了土地利用分析,并采用K均值聚类(K-means clustering)将位点划分为不同的土地利用类型(如城市、城市-森林交错带、森林、农业等)。统计分析包括使用Bray-Curtis相似性指数和相似性分析(ANOSIM)比较不同土地利用类型下及不同时期(与历史数据对比)的食性组成差异。
强健猫头鹰食性
分析结果显示,强健猫头鹰的食性仍然以哺乳动物为主,占所有识别猎物项的95%。鸟类占5.4%。共识别出五种哺乳动物猎物:环尾袋貂、刷尾袋貂、克雷夫特滑翔鼯(Petaurus notatus)、黑鼠(Rattus rattus)和刷尾袋鼬(Phascogale tapoatafa)。其中,环尾袋貂(39.6%)、克雷夫特滑翔鼯(31.3%)和刷尾袋貂(21.0%)是绝对优势猎物,三者合计占91.9%。黑鼠仅占2.2%,刷尾袋鼬占0.5%。这三大主要猎物物种在89.8%、74.6%和78.0%的位点中被发现,而黑鼠仅在15.2%的位点中出现。这表明强健猫头鹰的食性并未转向以啮齿类为主。
景观变异
K均值聚类分析将32个拥有足够样本量的位点划分为5种土地利用类型。食性分析显示,环尾袋貂在城市、城市-森林交错带和森林景观中均为最主要猎物,而克雷夫特滑翔鼯在农业和农业-森林交错带景观中占比最高。黑鼠在食性中的比例在城市化位点最高(2.6%),在其他景观类型中均极低(≤0.5%)。值得注意的是,一个位于墨尔本市中心的高度城市化位点的个体猫头鹰,其食性极为特殊,刷尾袋貂占46%,黑鼠占36%,但这属于极端个例。统计分析(ANOSIM)表明,不同土地利用类型之间的食性组成没有显著差异,即景观类型并未驱动强健猫头鹰食性的根本性改变。
食性的时间变化
将当前数据(2016-2024)与历史数据(1996-2003)进行比较,以评估食性是否随时间发生显著转变。分析显示,两个时期的食性存在一定的差异趋势,尽管统计显著性不强,这可能是由于历史数据位点数量有限所致。相似性百分比分析(SIMPER)揭示,这种差异主要由三种主要猎物贡献(84.5%):与历史数据相比,当前食性中环尾袋貂的比例下降(从63.2%降至39.4%),刷尾袋貂略有下降(24.1%降至20.1%),而克雷夫特滑翔鼯的比例大幅上升(从6.7%增至33.6%)。至关重要的是,啮齿类(黑鼠)在当前食性中仅占1.0%(历史数据中未出现),其对时期间食性差异的贡献度很低(1.3%)。这表明,强健猫头鹰的食性确实发生了变化,但表现为主要在有袋类猎物内部的此消彼长(袋貂减少,滑翔鼯增加),而非转向啮齿类。
本研究通过大规模、长时间的食性分析,明确证实了澳大利亚濒危物种强健猫头鹰的SGARs暴露主要途径是通过摄食受污染的本土有袋类动物,而非先前假设的因其食性转向啮齿类。这一结论基于两个关键发现:首先,强健猫头鹰的当代食性依然由环尾袋貂、刷尾袋貂和克雷夫特滑翔鼯这三种有袋类主导(92%),啮齿类(黑鼠)的贡献微乎其微(2.2%),且没有证据表明其食性在近几十年发生了向啮齿类的广泛转变。其次,已知这两种主要袋貂猎物具有很高的SGARs暴露率。研究还揭示了一个值得关注的趋势:与二十年前相比,强健猫头鹰的食性中环尾袋貂的比例显著下降,而克雷夫特滑翔鼯的比例大幅上升。这种猎物种类构成的变化可能反映了SGARs对非靶标有袋类种群产生了潜在的下行压力,从而间接影响了顶级捕食者的食物来源。
该研究的发现具有重要的生态学和保护意义。它揭示了SGARs通过非靶标物种在食物网中传递的复杂路径,挑战了“捕食者主要通过捕食目标啮齿类而中毒”的传统观点。强健猫头鹰的案例表明,即使是食性中啮齿类占比很低的捕食者,也可能因摄食其他已中毒的猎物而面临严重的SGARs暴露风险。这一现象并非澳大利亚独有,在北美和欧洲的某些非啮齿类专性捕食者中也有类似报道。考虑到SGARs在澳大利亚公众中可轻易获得,且已在多种本土捕食者(包括鸟类、哺乳类和爬行类)体内检测到,本研究结果进一步强调了迫切需要加强SGARs的监管,限制其公众使用,以减轻这种普遍性威胁对澳大利亚独特生物多样性的影响。未来的研究应调查克雷夫特滑翔鼯等物种的SGARs暴露情况,以更全面地了解SGARs在生态系统中的传递动态。
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