大家已毫不怀疑，人类的健康正遭受着农药和工业废物等化学污染物的威胁。既然如此，不同样有理由认为，野生动物的健康也遭受着酷似人类一样的情况吗？大量的迹象对此作了肯定的回答。例如，成百万水禽因摄取废铅弹，发生铅中毒而死于非命。又如，科学家们现在认为，棕色塘鹅（Pelecanus Occidentals）群体的减少是因为塘鹅蛋中DDE（1，1－ 双（对一氯苯基）二氯乙烯）残留浓度增加的缘故。
然而，要确定化学污染物对野生动物群体的定量影响还很困难。比如，拿一种野生动物来说，接触有毒化合物后，究竟有多少完全是被：有毒物所杀死，有多少是因此而变得易于生病或被捕食，又有多少是因此而出现繁殖方面的障碍？这些都难以肯定。
为了从量的概念上确定化学污染物的影响，科学家们正把希望转向于野生动物毒理学。这门学科主要是发展和应用被研究生物的生态学资料，以及与此相关的急性和慢性毒理学资料。可以说，它是一门研究环境污染物如何影响野生动物物种的生存状态、一般健康状况和繁殖情况的科学。
野生动物的良好生存状态系指动物被捕获的机会无显著的增加，或者指动物的迁移习性无反常的现象。一般的良好健康状况系指动物能保持比较良好的体内生理平衡，能在各种各样的环境场所得以生存。由于动物的繁殖过程对于环境中化学污染物带来的影响常常极为敏感，在研究中应给予高度的重视。
“野生动物”这一名称在分类学上目前虽然还没有明确的标准来阐明，但一般是指生活在大自然中未经驯化的脊椎动物。本文论述的重点是指那些对人类具有经济利益的野生动物，尤其指鸟类和哺乳动物，它们可以供人类狩猎、捕捞、摄影或欣赏，而且还提供了食物的来源。常言说，人们最常提及的野生动物物种正是那些不是造福便是危害人类社会的物种。本文的重点同此观点是吻合的。话得补充一句，这并非是说，生态系统中其他野生动物物种的重要性就因此而降低了。
一、控制条件下的实验
危害野生动物的环境污染物包括农势、有机化合物（像多氯联苯（PCBs））和重金属（像镉、铅和汞）等。毒理学研究的一个基本内容是：确定野生动物在生长环境中接触有害物的种类、数量和时间。
以鹗（Pandion Haliaētus）为例来看。在美国东部，鹗同另一些猛禽的命运相似，数量正趋于下降。鹗遭此厄运的部分原因归咎于它的繁殖受到了农药DDT的危害。DDT一般积聚在鱼体组织内。鹗是水生生态系统食物链上的主要捕食者，摄取鱼时就吸收了高浓度的DDT。DDT及其代谢物DDE看来使许多鸟类的钙代谢发生障碍，造成鸟的蛋壳因缺钙变脆而易于碎裂，从而危及鸟的繁殖。
情况表明，水貂食物中的PCBs浓度仅是2个PPm时，水貂的繁殖就会受到危害。因捕食机体内的PCBs的密执安湖鲑鱼（Oncorhynchus）而致死的水貂，其显示出来的临床症状和病变同实验室喂给含PCBs食物而死亡的水貂一样：厌食、便血、脂肪肝、肾脏衰竭和胃溃疡等。
从野生鸟类的畸态学研究来看，经过农药百草枯处理的绿头鸭（Anas Platyrhynchos）的蛋出现胚胎发育不良现象。当实验室给予的农药浓度仅现场施药浓度的一半时，胚胎就明显表露出轻微畸形。这使人怀疑，百草枯同样会影响其他野生鸟种的胚胎发育。
研究数据表明，估计出野生动物可能吸收的有毒物剂量是必要的，有助于预测其影响程度。若能预测出有毒物对野生动物的危害，则至少有可能减少或消灭这种危害。
就此而言，毒理学为野生动物的管理提供了一种新的手段。直到现在，野生动物健康受到的危害和繁殖过程中出现的障碍，以及更加易于被捕食等等情况都难以测定。欲克服此种状况，就必须采用科学的方法，进行现场的和实验室的研究。实验室条件下排除了诸如雨、雪和温度等可变因素的影响，实验控制在测定污染物对野生动物的危害程度，因此比较精确，可避免同其他不受控制的变量混淆不清。
实验室实验对于获取污染物对野生动物的病理作用数据也非常必要和有用。例如，根据斑鸠机体组织铅浓度的分析，可确定铅毒性对血液中δ－氨基铜戊酸脱水酶活性作用的剂量反应关系。这些数据可以具有现场应用价值，比方说，通过抽取野生斑鸠的血液，可以预测L氨基铜戊酸脱水酶受抑制后体内的铅浓度。
二、现场环境的调查研究
同样，现场研究也是必须的。只有在现场，才可能研究到野生动物群体接触环境污染物的“真实情况”。现场实验在于研究野生动物群体接触污染物后的反应情况，积累动物遭受危害的资料。这种研究确有很多困难。但是，倘若能证明一种有毒物质对野生动物的危害（例如，DDE对棕色塘鹅的危害），则对于寻求减轻危害的方法极为宝贵。若将现场和实验室的研究结果合理地联系起来，人们可更清楚地了解污染物对野生动物的危害，并在危害区域减少或者不用农药治害；对那些对油类污染敏感的动物，则严密监测它们在可能受油类污染地区的情况；此外，在重要的野生动物栖息地减少倾倒有毒废物。
其实，人们多年来已经着手这方面的工作。Patuxent野生动物研究中心（在马里兰州劳雷尔）经过多年的广泛研究，已取得了大量有关各种农药、重金属和PCBs在野生动物机体组织内残留的浓度数据。
这些数据对于评价野生动物接触有毒物质的情况极为重要。但是，Patuxent研究中心和其他地方的毒理学家们现在提出的关键问题是：对某一野生动物物种（例如，北美鹑（Colinus Virginianus））来说，它的胸部肌肉吸收2 ppm农药或者脂肪组织吸收20 ppm农药究竟会产生什么影响？同样浓度的有毒物质会不会危及该物种的繁殖，或者甚至是致命的？要解答这些问题不是容易的，单靠现场研究更加困难。不过，若将现场的和实验室的研究结合起来，人们就能更好地理解问题和控制实验。
有人提出，施加于大豆作物的化学农药会不会杀害栖息在农田边缘地带的北美鹑？这个问题问得好，非常重要。因为农田喷洒有机磷酸盐后，人在相当长的时间内是不允许进入的。这段时间间隔的长短取决于施用农药的种类，以及温度、湿度和降雨等环境参数。这时，栖息在农田毗连区域的很多野生动物同样接触用于杀死杂草、昆虫和真菌等的化学农药。
毒物的作用有时是触目惊心的。几年前，一块棉田用飞机喷洒了一种类型不明的农药。有人看到跳入喷洒地区水塘的幼蛙几乎即刻发生强直性痉挛现象，疑是水中残剩的农药所引起。于是，人们猜测：饮用这些水塘中水的鸟类又遭受了何种命运呢？
当然，查清情况并非易事。拿北美鹑为例，就不可能确定哪些是完全因接触农药而死。因为它们在得病后一般会躲藏起来，或者被捕食者抓住吃掉。所以，在施加农药的前后，要捕捉现场的北美鹑进行分析。对机体各种组织的分析，或者利用另一些毒素接触指数，便可测定喷药前后野生动物的接触浓度。例如，对于接触有机磷酸盐的鸟类和哺乳动物，通过分析测定血液和脑中乙酰胆碱酯酶的活性，并同机体组织中在接触后的高农药浓度一比较，就可知道正常的浓度范围。
喷药现场发现的任何死亡动物对于确定农药的致死剂量是极有价值的。在实验室里，这些现场收集到的物种都按性别、年龄、体重、食物习惯和收集的日期地点分门别类。这些数据可以帮助确定进一步的实验室研究步骤。
三、有机磷酸盐中毒
有北美鹑出现的大豆农田一般在春季到秋季喷洒农药，其中包括有机磷酸盐，如甲基对硫磷。有机磷酸盐是对野生动物有毒害的农药。但是，其毒性在环境中的持续时间很短，故不会在食物链中积聚（像DDT在捕食者体内的积聚）。所以，研究它对北美鹑在短期内的剂量反应时，要用捉住后饲养的鹑群来实验，确定这些鹑要口服多少剂量，组织中的农药浓度才相同于现场捕捉到的鹑。
北美鹑在繁殖期主要以昆虫为食，故可能因摄取中毒昆虫而大量接触农药。因此，实验时鹑口服的农药剂量要低于、等于和高于现场鹤的体内浓度。实验的数据包括因组织中农药浓度升高而引起的死亡数、病鹑数、毒性症状的类型（如昏睡、颤抖等）以及各种剂量时的鹑中毒百分比。这些数据可以使人们更有把握地知道农药使鸫中毒的剂量。
这些实验虽有局限性，但却能确定北美鹑吞食刚中毒昆虫后或者直接接触农药后的情况。若证明某种农药有害，则可在管理中减少喷洒量，或者干脆改用另一种毒性较小的农药。毫无疑问，治理危害庄稼的昆虫是理所当然，但也必须同时考虑会接触到农药的其他动物。
四、氯化烃类中毒
氯化烃类农药（如DDT、灭蚊灵和七氯）在环境中相当稳定，可以进入食物链积聚起来。因此，评价它们的影响时要用不同的方法、首先，现场监测野生动物机体组织的农药浓度非常重要。美国东南地区广泛喷洒灭蚊灵，用以控制外来的火蚁（Solenopsis Invicta）。北美鹑机体组织内积聚的灭蚊灵，可能是喷洒该杀虫剂所致。一些研究表明，灭蚊灵的短期剂量还不是致命的（因为喷洒量一般较低），但它在环境中的降解速度非常缓慢，因此北美鹑终年都有接触。而且，北美鹑在繁殖期以食虫为主，故接触灭蚊灵的潜在可能性便增加。由于其他一些氯化烃类（像DDT）已证明会危害鸟类物种的繁殖，故对灭蚊灵是否同样会危害北美鹤的繁殖，也进行了实验室实验。
在实验室里，繁殖期内的北美鹑成对饲养。食物中拌入灭蚊灵，拌入剂量为：使实验北美鹑组织中的灭蚊灵浓度分别达到低于、等于和高于现场北美鹑组织中的浓度。根据对一代北美鹑的实验结果，灭蚊灵看来对它们的繁殖无不利作用。但是，由于它在环境中的长期待缘性，以及它对某些河口物种表现出来的高度毒性，人们仍极为关注。目前，美国环保局（EPA）已禁止了它的使用。
必要的是，除了知道污染物的毒性作用外，还要能证明各种可变因素（诸如饥饿、寒冷、营养和年龄等）的协合作用。举个例说，大家知道，鸟类一般能在堆积的脂肪中积聚浓度很高的氯化烃类农药。鸟类在饥饿时要动用体内的脂肪，这些农药毒素便可以转入体内的一些系统。若毒素在血液内迅速增加，便可引起死亡。
五、铅中毒
重金属也同样威胁着野生动物。多年来，水禽吞食铅的散粒而中毒死亡已是一个公认的事实。可是，山区的猎鸟或斑鸠（Zen Aida Macroura）又情况如何呢？人们对此还极少重视。
斑鸠是美国东南大部分地区的一种重要猎鸟，在野生动物管理区域经常遭到狩猎。那里的鸟类主要以玉米、小米和麦类作物为食。频繁广泛的狩猎给这些地区周围留下了大量的铅弹散粒。研究人员在经常到那里觅食的斑鸠砂囊中发现有铅粒。
很显然，这些斑鸠在觅食时，误将铅粒当作砂粒吞入，因为鸟在消化时需要砂粒帮助磨碎食物。研究人员还报道说，在每次现场捕捉中，砂囊中至少有一颗铅粒的斑鸠占1 ~ 6.5%。由于对斑鸠接触铅粒的情况和遭到的潜在威胁了解甚少，因此决定在靠近大西洋中部四个州（马里兰、弗吉尼亚、北卡罗来纳和南卡罗来纳）的野生动物管理区进行广泛的研究。
从六个野生动物管理区捕集到的斑鸠总计有412只。每只斑鸠都标明捕集的日期地点和年龄，并检查砂襄中有否铅粒。在实验室对斑鸠的组织还进行化学分析，了解接触铅粒的毒理学意义。肝组织分析是提供短期接触高浓度铅的指数，骨组织分析是提供长期接触铅的指数。
斑鸠除吞入铅粒外，还接触别种形式的铅，例知；存在于公路环境中的铅。汽车排气会在沿公路边缘造成高浓度的铅积聚，而斑鸠却经常选择这些地方觅寻砂粒。所以，不仅要检查斑鸠砂囊里有没有砂粒，还要分析斑鸠组织中的铅，这样，既可评价铅粒的影响，又可评价环境中铅的影响。
研究表明，2.4%的斑鸠砂囊里有一颗铅粒，只有一只斑鸠的砂囊里有二颗铅粒。肝脏组织分析表明，近5%的斑鸠肝组织铅浓度很高，坪明前不久接触过大量铅（可能是铅粒）。这一估计根据实验测定而来。经测定，斑鸠和日本鹑（Coturnix coturnix Japonica）吞人铅粒后24小时内，肝脏组织的铅浓度明显地高于本底浓度。
骨组织的铅浓度分析数据提供了颇为有趣的结果。总的来说，斑鸠骨铅浓度是高的。有10.9%斑鸠股骨的铅浓度超过100ppm。相比之下，刚学会飞的雏鸟接触铅的程度较轻，骨铅浓度范围常在1 ~ 10ppm。
研究人员对栖息在偏远地区的一种北美洲松鸡（Bonasa umbellus）也做了骨铅浓度分析。研究表明，骨铅浓度同鸟的捕集地点有关。从靠近人口密度高的野生动物管理区捕捉到的斑鸠来看，它们的骨铅浓度比在乡村气息更浓郁的地区捕捉到的斑鸠要高。显而易见，这是环境中铅浓度不同的缘故。斑鸠骨铅浓度增加的一个原因是摄入铅粒（腐蚀后被骨组织吸收）所致，另一个原因是吞入公路旁受铅污染的砂粒或吸入汽车排气中的铅微粒后，铅长期在体内积聚所致。
一般说，成年斑鸠的骨铅浓度明显地超过幼年斑鸠。这一发现似乎是合乎情理的，因为成年斑鸠在环境中生活的时间长，接触铅的量相应就大。然而，据发现，有些幼年斑鸠的骨铅浓度相当高，超过了成鸟。经实验室测定，有些即使接触铅时间较短的幼年斑鸠也可能在股骨里积聚浓度很高的铅。看来，这或许是一些幼年斑鸠在未成年前就夭折的原因。可是，这还不是定论，有待深入研究。
从生物学上说，斑鸠摄取铅粒或铅的盐类会导致组织内铅浓度升高，出现贫血症、肾脏疾病、睾丸和肝脏的损害等；而且，斑鸠脑中铅浓度也升高，出现神经系统紊乱。实验证明，吞入铅粒会损害斑鸠的健康，甚至导致死亡。可是，若有充裕的复原时间，有些斑鸠能在铅中毒后恢复过来，看上去同没有中过毒的斑鸠一样健康。总之，在有些情况下（例如，斑鸠以玉米为食，并遭受着寒冷的侵袭），斑鸠吞入铅粒后可能表现出很大的毒性反应；而在另一些情况下（例如，斑鸠以营养丰富的实验室食物为食，并生活在室温的环境下），则毒性反应可能较小。长期接触像铅这种元素可能不致引起鸟类暴死，但是对鸟类群体会产生一种潜移默化的缓发危害，例如，减缓鸟类的繁殖，或引起一些疾病（像肾脏坏死等）。
六、行为学研究
目前，西华盛顿大学野生动物毒理学研究所的研究人员正在研究新的技术来测定污染物对野生动物行为的影响。北美鹑被选为实验样品，实验测定污染物对它们一些行为的影响，例如肌肉的协调和控制、识别和学习的能力等。
此外，在部分受控制的现场条件下，还正在研究化学污染物对捕食动物——被捕食动物关系的影响。许多野生动物物种可能并不是直接死于污染物中毒，但是任何因此引起的行为变化，即使非常微小，都可能改变它们逃避捕食动物的方式，改变它们觅寻和挑选营养食物的方式，或者改变它们适应环境的方式。这些行为变化可能导致野生动物的“生态死亡”。
毒理学的发展目前还处于初期阶段，未来正等待着有很多研究工作要做。迄今为止的研究中，有很多是在优越的实验环境中用健康的野生物种做实验的，食物和水的供应非常充裕。这些实验是必要的，可以明确有毒物同野生动物的剂量反应关系，但是同大自然中的实际情况相比，毕竟千差万别。因此，还需要进行部分控制的现场研究，来提供有毒物对野生动物群体危害的资料。对于可能受到某种化学污染物影响的物种，除了要用有效的分析手段确定它们接触毒物的形式外，还必须对这些物种群体的生存趋势进行更加广泛的调研，作出数量上更加精确的统计。
研究中可以应用计算机控制的模拟模型来综合分析野生动物接触有毒物质各种形式的毒理学信息数据（像50%死亡率的照射剂量），预测动物群体的未来变化。目前，预测性数控模型一般比较简单，处在探索阶段。然而，一旦研制出有效的预测性模型，它们必将是管理野生动物（特别是接触农药的物种）的极为有用的工具。人们将能预测野生动物接触各种浓度农药时的反应情况，并根据虫害需要控制的程度来决定农药施加量。
当前，毒理学家还无法评价有毒物质对所有动物的影响，所以必须确定样品物种（像北美鹑）进行实验。我们希望通过实验室和现场相结合的毒理学研究，更深刻地了解污染物造成的危害，并设法减轻这些危害。
[Environmental Science & Technology，1982年第8期]
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* 本文中均简称为“毒理学”——译者注。