Ученые обнаружили, что синтетические эстрогены, содержащиеся в противозачаточных таблетках, попадая в сточные воды могут влиять на воспроизводство и продолжительность жизни рыб, а через несколько поколений ситуация ухудшается. Согласно исследованию, при уровне загрязнения эстрогенами, обнаруженными во многих пресноводных экосистемах, популяции некоторых видов рыб не восстановятся.
В результате изменения климата и роста населения увеличивается воздействие на пресноводные экосистемы. Изменения климата привели к снижению количества осадков во многих частях мира, что уменьшило сток пресноводных рек. Растущее население увеличивает потребление пресной воды, поэтому возрастает объем загрязненных стоков.
В результате основной объем воды в реках и ручьях восполняется за счет очищенных сточных вод. В очищенных сточных водах содержится сложная смесь химических соединений, в том числе — отходы лекарственных препаратов, которые не полностью удаляются в процессе очистки. В частности, в воде содержатся стероидные эстрогены, например, входящий в состав противозачаточных таблеток 17-α этинилэстрадиол (ЕЕ2), который отрицательно влияет на размножение рыб. Эстрогены могут воздействовать не только на размножение, они снижают продолжительность жизни рыб, а совокупное воздействие эстрогенов проявляется через несколько поколений.
Исследователи рассмотрели последствия воздействия EE2 на несколько поколений популяции черного толстоголова (Pimephales promelas). Они использовали концентрацию ЕЕ2, часто встречающуюся в окружающей среде в результате спуска очищенных сточных вод: приблизительно от 3 до 11 нанограммов на литр. В контрольной группе использовалаcь почти нулевая очистка; помимо лабораторных аквариумов для воссоздания естественной среды обитания использовались открытые резервуары с водой.
Ученые обнаружили, что на каждый добавленный нанограмм ЕЕ2 уровень смертности мужских особей рыб увеличивается в 1,7 раза. При концентрации 11 нанграммов на литр мужские особи черного толстоголова погибали через 126 дней. Женские особи оказались более устойчивыми к воздействию гормона, их выживаемость за аналогичный период составила 50%. В естественных условиях продолжительность жизни данного вида рыб — от одного года до трех лет.
Также в результате воздействия этинилэстрадиола на рыб первого поколения во время сезона размножения снизилось количество икры, эмбрионов и мальков при всех уровнях концентрациях ЕЕ2, используемых в исследовании.
Воздействие ЕЕ2 на ранней стадии развития второго поколения рыб привело к тому, что они произвели очень небольшое количество икры и эмбрионов. Даже при минимальной концентрации ЕЕ2 выживаемость третьего поколения также уменьшилась, несмотря на то, что родительские особи были помещены в чистую воду за 5 месяцев до размножения.
Результаты исследования показывают, что воздействие ЕЕ2 в концентрациях, соответствующих реальным условиям, может нарушить динамику популяции черного толстоголова, оказывая влияние на процесс размножения нескольких поколений. Это говорит о том, что при воздействии данного эстрогена популяция рыб может не восстановиться.
Хотя в исследовании использовались данные по видам рыб Северной Америки, ученые считают, что полученные результаты применимы ко всем видам рыб с высокими темпами размножения и относительно небольшой продолжительностью жизни при определенных уровнях загрязнения эстрогеном.
Авторы исследования пришли к выводу, модификация очистных сооружений для удаления загрязнителей типа эстрогенов может улучшить экологическую ситуацию. Также авторы предлагают ряд мер по снижению отрицательного воздействия эстрогенов в пресноводных экосистемах. Эти меры предполагают охрану незагрязненных участков размножения и роста, а также сохранение внутренних и внешних взаимосвязей рек и ручьев.
