Как токсичная ртуть перемещается в окружающей среде и накапливается в рыбе, которую едят люди, известно десятилетиями. Теперь ученые обнаружили неожиданный способ, которым нейротоксин циркулирует в озерах, допуская ночную прогулку внутри мелких хищных ракообразных, называемых «призрачными блохами». Это открытие объясняет, почему некоторые озерные рыбы содержат удивительное количество ртути. Это также предполагает, что ученые, которые исследуют озера только в течение дня, могут упустить важные подсказки о том, как работают эти экосистемы.

«Это крутая история про еду», — говорит Селия Чен, эколог по водным ресурсам в Дартмутском колледже, которая не участвовала в исследовании. «Эта идея, что ртуть будет мигрировать вверх — это роман».

В основном загрязнение ртутью происходит из-за небольшой переработки золота и сжигания угля. Ртуть поднимается в атмосферу, циркулирует по всему миру, а затем снова падает вместе с дождем и снегом. Когда ртуть попадает в среду с низким содержанием кислорода, такую ​​как водно-болотные угодья и ложе озера, бактерии превращают ее в токсичную форму, называемую метилртуть, которая может накапливаться в растениях и животных. У людей воздействие приводит к наибольшему риску для плодов и маленьких детей, которые могут испытывать проблемы с развитием.

Главные хищники, такие как тунец, концентрируют метилртуть в своих тканях — отсюда и предупреждения общественного здравоохранения об ограничении или отказе от употребления в пищу определенной рыбы. Но в озерах с большим количеством водорослей и зоопланктона уровни у рыб, как правило, ниже; с большим количеством существ в основе пищевой сети количество ртути в экосистеме уменьшается, и рыба получает меньше. Однако есть загадочные исключения. Например, рыба в озерах североамериканских прерий имеет высокий уровень ртути, несмотря на присутствие большого количества водорослей и других водных организмов. «Это была загадка», — говорит Бритт Холл, биогеохимик из Университета Реджайны, который возглавлял новое исследование. «Не было никакого механизма, чтобы объяснить это».

В 1997 году коллега Холла — эколог Регинского университета Питер Ливитт — измерил ртуть у различных видов рыб и зоопланктона в озере Катепва в канадской провинции Саскачеван. Он и его коллеги обнаружили, что желтый окунь, который охотился ночью, содержал больше ртути, чем желтый окунь, который питался днем. Концентрации ртути также варьировали среди видов зоопланктона, крошечных беспозвоночных, которые дрейфуют вокруг озера. Но исследователи не могли соединить эти кусочки пазла до тех пор, пока годы спустя Постдок Рижарского университета Риджина Фогта из университета Реджайны не переставал пристально смотреть на одного из зоопланктонов, называемого Лептодора.

Лептодора — крупный родственник водяных блох, длиной около 1,5 сантиметров с одним огромным глазом. (Ливитт называет их «призрачными блохами», потому что они полупрозрачны.) В 2013 году Фогт и его коллеги показали, что взрослые лептодоры, в отличие от других зоопланктонов в озере, ежедневно мигрируют вверх и вниз. В течение дня они прячутся от хищных рыб, перемещаясь на дно озера, где нет кислорода. Они плавают на вершине ночью, когда большинство рыб не активны или плохо видят, чтобы питаться другим зоопланктоном. Фогт также провел эксперименты с рыбой и обнаружил, что по крайней мере один вид рыб- желтый окунь — может ловить лептодор в темноте, вероятно, ощущая их вибрации во время плавания.

Концентрация ртути в лептодоре примерно в два раза выше, чем в других зоопланктонах в озере, сообщается в письмах по экологическим наукам и технологиям. Вероятно, потому, что лептодоры едят бактерии или мошки, которые живут в грязи, насыщенной ртутью. Ночью они действуют как ртутные «лифты», выводя токсин из глубин. Доказательство тому — окунь: улов желтых окуней, пойманный ночью, содержал примерно вдвое больше ртути, чем желтый окунь, пойманный в течение дня, пишет команда.

Этот эффект лифта приводит к «поразительно различным воздействиям» на рыбу в зависимости от того, кормятся они ночью или днем, говорит Роксанна Разави, токсиколог из Колледжа наук об окружающей среде и лесного хозяйства Государственного университета Нью-Йорка, которая не принимала участия в исследовании. «Ученые могут упустить важный вектор — метилртути, преимущественно отбирая пробы в дневное время».

Чен говорит, что этот тип экологических исследований может также помочь улучшить точность крупномасштабного мониторинга загрязнения. Например, некоторые исследователи изучают изменения в количестве переносимой по воздуху ртути, депонированной в различных озерах, путем мониторинга концентраций в рыбе; присутствие лептодоры может искажать сравнения. «Эти экологические факторы изменяют количество ртути, которая попадает в стандартный вид», — говорит она. «Это не тривиальная вещь для мониторинга».

Холл, Ливитт и его коллеги переходят к другому типу загрязнения: парниковые газы. Теперь они смотрят на то, как озера прерии улавливают углекислый газ и может ли Лептодора также транспортировать метан — еще один мощный парниковый газ — на поверхность. Если это так, ртутный элеватор может нести другой вид опасности.