杀真菌剂和富营养化如何影响野生动物的痛苦

由一位朋友撰写，Brian Tomasik 补充
首次撰写时间：2012年8月2日；最后更新：2016年11月26日

摘要

两种常被提及的水生环境退化类型是杀真菌剂污染（如百菌清）和植物过度生长（即富营养化）。本文探讨了这些条件对野生动物痛苦的影响。百菌清和富营养化都会减少复杂动物的数量，因此从表面上看，它们应该会减少野生动物的痛苦。然而，可以预期增加初级生产力会增加生态系统中动物的总生物量。即使百菌清和富营养化减少了大型动物的数量，其他物种似乎也会填补这些生态位。那么，问题在于应该给予无脊椎动物（如大型节肢动物）的感知能力多大的权重。此外，百菌清可能还有其他负面影响，如增加疾病。

另请参阅"富营养化如何影响淡水无脊椎动物种群"。

引言

人类对自然的许多干预导致了高营养级别的死亡率高于低营养级别。这可以通过几种方式发生。例如，在美国，大型捕食者如狼被有意杀害。另一个原因是生物放大作用，即毒素或污染物在食物链的较高层级中变得更加集中。最后，外部压力和不稳定的环境可能导致快速繁殖的r选择物种增加，而牺牲了较大、更复杂的K策略者，后者往往占据食物链的较高层级。由于食物链较高层级的动物似乎更有可能具有意识，消灭它们看起来可能会总体上减少野生动物的痛苦。另一方面，如果这导致食物链较低层级的种群增加，那么净效果就不那么明确了。较低营养级别的种群通常比较高营养级别的种群多几个数量级，因此较低生物体的总体痛苦可能非常大。此外，较低营养级别的r选择物种死亡率很高。当然，在某个点上，意识的概率变得几乎为零。例如，当这种权衡可能时，增加真菌生命而牺牲动物生命几乎肯定是好的。然而，在大多数情况下，低营养级别将对总体痛苦产生重大影响，必须将其纳入环境决策考虑。以下两个案例研究展示了人为改变生态系统中的物种平衡，并讨论了对野生动物痛苦的影响。

杀真菌剂

百菌清是1997年美国使用的第三大杀真菌剂（Gianessi，2000）。它是一种广谱剂，这意味着它会影响许多不同的物种。在许多动物中，它与谷胱甘肽结合，破坏细胞呼吸（McMahon，2012）。在164微克/升的峰值预期环境浓度（EEC）下，它对虾、昆虫和鱼类有毒（Caux，1996；Grabusky，2004）。此外，它还会杀死水生无脊椎动物（Litchfield，1996）、两栖动物、腹足类动物和浮游动物（McMahon，2011）。生理影响范围广泛，包括鱼类的鳃损伤和严重贫血，以及蟹幼虫和水蚤的活动受限（Cox，1997）。一些生物被杀死得相对较快。例如，大多数两栖动物在二十四小时内暴露后死亡（McMahon，2011）。在这些情况下，它可能会减少净痛苦，主要是通过防止未来几代的存在。这也通过抑制产卵数量和每个卵的孵化数量来实现更人道的方式（Litchfield，1996）。然而，在其他动物中，它可能会导致痛苦而不死亡，例如降低鱼类和牡蛎的免疫功能（Baier-Anderson，2000；Shelley，2009）。寄生虫和慢性疾病可能会导致痛苦增加。尽管如此，总的来说，百菌清似乎减少了它所影响的生物的痛苦。

百菌清的间接影响更加模糊。通过杀死食草动物，它增加了藻类的生长，从而增加了生态系统的初级生产力（McMahon，2012）。它还增加了溶解氧和附着生物的生长，这些是水质的重要指标（EPA，2011）。这表明，如果某些生物不受百菌清影响，它们可能会在这种环境中茁壮成长。例如，大型节肢动物（昆虫和小龙虾）没有经历显著的死亡率（McMahon，2012）。昆虫和其他无脊椎动物可能会感到痛苦的概率不为零，因此如果它们在没有竞争的情况下繁殖，可能会造成净害（Tomasik，2012）。

富营养化

富营养化是另一种常见的人为干扰水生生态系统的方式。亚洲、欧洲、北美和南美约有一半的湖泊是富营养的，非洲四分之一的湖泊也是如此（Bates，2007）。富营养化是由于水体被农业和人类废物处理中的过量营养物质污染而导致的。这导致蓝藻和藻类大量繁殖，可能主导生态系统（Verhoeven，2006）。表1总结了对生态系统中各种生物的影响。

与百菌清污染类似，富营养化倾向于增加植物生命，并似乎减少动物生命。然而，浮游动物是人为压力如何增加r选择的一个例子。环境压力通常会选择较小的浮游动物物种（Gagneten，2011）。这表明种群可能正在向更多r特征倾斜。（当然，这些术语是相对的，因为所有浮游动物都是r策略者。）然而，外部死亡原因导致r选择的一般原则仍然成立（Mueller，1981）。

最后，如果我们考虑细菌可能展示出具有道德相关痛苦的基本影子的行为的可能性，那么即使是纯细菌对富营养生物量的分解也可能构成一个伦理问题。这个问题有多大取决于我们对细菌的权重和涉及的数量。

更多的总初级生产力养活更多的细菌似乎是不好的。话虽如此，由于无氧呼吸的效率远低于有氧呼吸，假设厌氧生物无法从相同数量的初级生产中提取与好氧生物一样多的可用能量？这是否意味着缺氧的富营养水体中异养生物活动的总量实际上低于有氧和较少富营养的水体？

结语

以减少野生动物痛苦为目的干预自然对大多数人来说是不可接受的。然而，人类已经通过诸如污染等方式显著影响生态系统。在评估人为对生态系统的改变时，无论是有意还是无意的，考虑对未受干预影响的生物的影响很重要。它们可能会在没有竞争的情况下增加。特别是，r选择的生物繁荣发展，意味着更大的动物痛苦。因此，某些形式的人为环境退化可能会增加动物痛苦。防止这些生态系统的变化可能比试图故意干预自然更容易被公众接受。

参考文献

Baier-Anderson C., Anderson R.S. (2000). The effects of chlorothalonil on oyster hemocyte activation: phagocytosis, reduced pyridine nucleotides, and reactive oxygen species production. Environ Res 83(1), 72-78.

Bates, C., & DeWreede, R. (2007). Do changes in seaweed biodiversity influence associated invertebrate epifauna? Journal of Experimental Marine Biology & Ecology, 344(2), 206-214.

Caux, P., Kent, R., & Fan, G. (1996). Environmental fate and effects of chlorothalonil: A Canadian perspective. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 26(1), 45-93.

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Shelley, L.K., Balfry, S.K., Ross, P.S., & Kennedy, C.J. (2009). Immuno-toxicological effects of a sub-chronic exposure to selected current-use pesticides in rainbow trout [Oncorhynchus mykiss). Aquat. Toxicol. 92:95-103.

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Verhoeven, J., Arheimer, B., Yin, C., & Hefting, M. (2006). Regional and global concerns over wetlands and water quality. Trends Ecol Evol, 21(2), 96-103.