Яды в нашей пище
Шрифт:
16. История с ДДТ
Базельскому химику Паулю Герману Мюллеру — руководителю лаборатории фирмы «Гейги» (Geigy) за обнаружение у ДДТ поразительных инсектицидных свойств была присуждена Нобелевская премия в области физиологии и медицины. Основанием для этого послужил тот факт, что с помощью ДДТ впервые удалось провести успешную борьбу с переносчиками малярии и сыпного тифа и таким образом искоренить эти заболевания. Секрет такой чудесной эффективности заключался в широком спектре действия препарата в сочетании с исключительной персистентностью (химической устойчивостью) и, по-видимому, лишь незначительной токсичностью для теплокровных (кто съедал булочку из муки, загрязненной гезаролом [3] , в последующие дни производил впечатление совершенно здорового человека).
3
Синоним
Рис. 14. Соотношение между индексом яичной скорлупы [весом скорлупы (мг), деленным на произведение ее длины и ширины (мм2)] и логарифмом содержания ДДЭ (продукт разложения ДДТ) (мг на 1 кг сырого веса содержимого яйца) у сокола сапсана (Falco peregrinus) в Австралии. Толщина скорлупы яйца выражена также в процентах от «нормальной» толщины (принятой до 1947 г. в качестве средней величины).
Рис. 15. Изменение индекса толщины яичной скорлупы у ястреба (Accipiter nisus) в период с 1870 по 1975 годы. Каждая точка соответствует средней величине для полной кладки. Величины взяты из всех крупных районов острова Великобритания. Излом кривой около 1947 года совпадает с годом первого широкого применения ДДТ в сельском хозяйстве Англии (Newton, 1981).
Именно широкий спектр воздействия и устойчивость ДДТ оказались впоследствии коварными сторонами этого вещества. Из-за широкого спектра действия вместе с вредными насекомыми уничтожались и полезные. А устойчивость приводила к тому, что ДДТ накапливался в пищевых цепях и оказывал губительное действие на их концевые звенья: например, соколы-сапсаны стали исчезать оттого, что вследствие отравления ДДТ они откладывали яйца со слишком тонкой скорлупой, которые во время насиживания разбивались.
В результате накопления множества подобных сведений за ДДТ утвердилась слава чудовищно опасного препарата. Когда в США концентрация ДДТ в молоке кормящих матерей в результате передачи этого вещества через пищевые цепи достигла уровня в 4 раза выше предельно допустимого, применение ДДТ было запрещено. И если, несмотря на это, ВОЗ все же рекомендует применять его в ряде развивающихся стран для борьбы с инфекционными болезнями, то сейчас это делается по совершенно особым соображениям (нередко экономическим). Впрочем, там, где речь идет о спасении человеческих жизней, я бы еще согласился на применение некоторых обычно проклинаемых мною пестицидов — по крайней мере в качестве чрезвычайной неотложной меры.
Последовательность введения запрета на применение ДДТ в различных странах (если я правильно информирован) была следующая: Новая Зеландия; СССР; Венгрия; Швеция; Дания; Финляндия; далее прочие страны. Правда, не всегда имели место полные неограниченные запреты. Например, в СССР вначале не могли отказаться от использования ДДТ в борьбе с клещами — переносчиками таежного энцефалита, так как для этого особого случая еще не было другого подходящего акарицида; в Средней Европе с некоторыми вредителями лесов тоже пока можно бороться только с помощью ДДТ.
Впрочем, по причине токсичности следовало бы запретить не один только ДДТ: просто этот препарат, будучи старейшим из синтетических инсектицидов (почему, кстати, и знают так много о его токсичности), находился в поле зрения общественной критики. Между тем некоторые другие современные инсектициды в действительности ничуть не менее вредны, чем ДДТ, однако пока еще нет никаких ограничений на их использование: все дело в том, что они не исследованы так всесторонне, как ДДТ, и об их токсичности известно очень немногое. То, что ДДТ так хорошо изучен в этом отношении, — следствие его чрезвычайной популярности; представители всех областей науки, которые почему-либо хотели изучить какой-нибудь инсектицид, всегда в первую очередь обращались именно к ДДТ (см. также R"udt, 1978, S. 22).
17. ДДТ в пищевых цепях
Если ДДТ распыляют с самолета над каким-нибудь стоячим водоемом, то уже через несколько дней его нельзя обнаружить в воде, так как к этому времени он успевает полностью перейти из воды в микроорганизмы (бактерии, водоросли) или же в донный ил водоема. Потому-то у некоторых прежних исследователей при поверхностном наблюдении сложилось ложное представление, будто бы ДДТ «исчезает» и поэтому в обработке им поверхности водоемов не кроется никакой опасности (а значит, было бы не так уж опасно опрыскивать инсектицидными препаратами и участки суши). Однако в действительности весь ДДТ уже перешел в начальные звенья пищевых цепей, и в результате был запущен процесс его накопления, которым определяется столь пагубная роль ДДТ в пищевой цепи.
Пищевые цепи представляют собой одну из основных форм взаимосвязи между различными организмами, каждый из которых пожирается другим видом — как правило, меньший более крупным. В более узком смысле о пищевой цепи говорят в том случае, когда «различные виды животных связаны друг с другом конкретными прямыми пищевыми связями» (Palissa, из частного письма). Тогда в биосфере «происходит непрерывный ряд превращений веществ» в последовательности звеньев жертва — хищник. Пример эпизитической водной пищевой цепи (протекающей в сторону увеличения размеров тела): растворенные вещества — фитопланктон — рачки — рыбы — хищные рыбы — теплокровные животные, питающиеся рыбой.
В случае потребления чужеродных веществ, если эти вещества не могут быть «переварены» или просто выведены из организма, начинается их накопление по ходу пищевой цепи. Это накопление происходит вследствие того, что в пищевой цепи организмы-потребители обладают меньшей биомассой, чем те, которые служат им пищей (хотя, конечно, размеры тела у потребителей больше, чем у их жертв). Именно таким образом происходит концентрирование пестицидов, при котором первичные звенья пищевой цепи получают лишь незначительные количества токсиканта, а конечные звенья уже отравляются.
Меньшая биомасса вида-потребителя обусловлена тем, что особи этого вида используют для построения своего тела только часть потребляемой пищи, тогда как остальное расходуется в энергетическом обмене. Однако неразлагающиеся ядовитые вещества не используются в энергетическом обмене и большей частью накапливаются в организме, особенно в том случае, если данное вещество имеет длительный период биологического полураспада. Коэффициент накопления неразлагающихся ядов, в особенности биоцидов, в большинстве случаев составляет около 10 на каждую ступень пищевой цепи (Nuorteva). Таким образом, рыбы могут содержать во много тысяч раз больше инсектицидов, чем окружающая их водная среда. К тому же накопление ядов в пищевых цепях нередко усиливается из-за меньшей быстроты реакции и ограниченной подвижности животных, несущих в себе яд, так как сильнее отравленные особи легче становятся добычей хищников, чем все остальные! Вследствие этого в пищевой цепи водоема наиболее высокое содержание ядовитых веществ отмечается у хищных рыб.
В дальнейшем ядовитые вещества могут от них переходить к птицам, питающимся рыбой (и к ластоногим, а также и к человеку).
Практическое значение пищевых цепей, передающих ДДТ, особенно четко выявляется в сравнительных исследованиях на двух сходных популяциях, например на двух колониях скоп в США (цит. по Eichler, 1969). Колония в штате Мэриленд сохраняла свою численность на протяжении многих лет, тогда как колония в штате Коннектикут ежегодно уменьшалась на 30%. Конечно, и мэрилендские скопы (Pandion haliaeetus) питались рыбой, содержащей ДДТ (а что им еще оставалось делать, когда сегодня во всем мире — даже в Антарктиде! — в рыбах находят следы ДДТ?). Однако при исследовании рыб, служивших пищей скопам (для этой цели рыбу специально извлекали из гнезд скоп), было обнаружено, что у коннектикутских рыб остаточные количества ДДТ в 5...10 раз больше, чем у рыб, взятых из гнезд мэрилендских скоп. После этого стало понятно, почему в Мэриленде в каждом гнезде скопы выводят втрое больше птенцов, чем в Коннектикуте! В Коннектикуте содержание ДДТ в яйцах скоп было так велико, что уже среди эмбрионов отмечался высокий процент гибели!
Во многих случаях мы знаем только то, что данный инсектицид токсичен, но не знаем истинного механизма его действия. У ДДТ довольно точно известен один эффект (помимо ряда других), так как его много раз выявляли в экспериментах: то, что у чаек и пеликанов скорлупа яиц становится очень тонкой и яйца впоследствии разбиваются. Когда я однажды сообщил об этом одному хирургу, тот сказал, что теперь ему понятно, почему в наше время у людей так часто случаются переломы костей (иногда даже при лежании в постели).