偵探故事開始了，就像它們總是那樣，從一聲電話鈴響開始。一位生物學家在電話裡說。他發現了一具屍體。幾天後，他第二次打電話來，說又發現了一具。很快，電話就“一次又一次”地來了，梅麗莎·A·米勒回憶道。“在最高峰時，我們一天能接到四個電話。”隨著屍體堆積如山，問題也隨之而來。
米勒是一位野生動物病理學家和獸醫。死者是加州海獺，一種受威脅的海獺亞種，如今在加州中部沿海的數量不足2800只。在2004年4月那次可怕的事件中，總共有超過40只生病和垂死的海獺被衝上岸——在如此短的時間內，這是一個驚人的數字。
米勒花了很多天時間，用手觸控這些死亡動物的內部，尋找出錯的地方。她被難住了。在它們最後的氣息中，許多動物都因癲癇而顫抖。屍檢顯示廣泛的神經損傷。最終，一種嚴重的腦部炎症模式顯現出來。米勒和她的同事們伏在顯微鏡下，最終指認出了一位令人驚訝的殺手。是負鼠乾的。
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更準確地說，罪魁禍首是Sarcocystis neurona，一種與瘧疾有關的單細胞寄生蟲，其主要宿主是弗吉尼亞負鼠。然而，S. neurona是一種陸生疾病，負鼠是阿巴拉契亞山脈的本地動物，而不是美國西部。這種寄生蟲怎麼會肆虐太平洋中的海獺呢？
進一步的偵查工作揭示了一個離奇得難以置信的故事。1900年代早期從東部遷往西部的人們幫助負鼠傳播到了聖何塞地區。這種入侵動物茁壯成長，並最終向北蔓延到不列顛哥倫比亞省。受感染的負鼠在其糞便中 Shed S. neurona的孢子囊，這是一種堅硬的繁殖結構。米勒和她的同事們推測，一場大的、冬末的暴雨將大量的孢子囊衝到下游，進入了加利福尼亞州莫羅灣附近的水域，在那裡它們被濾食性竹蟶吸收。然後，海獺狼吞虎嚥地吃掉了這些蛤蜊。
儘管犬瘟熱病毒等疾病媒介以前曾從陸地遷移到海洋，並殺死了數千只海豹，但這個案例是首次有記錄的陸生寄生蟲大規模殺害海洋哺乳動物的事件。
我們都熟悉狂犬病等可以從非人類動物傳播到人類的疾病。然而，反向傳播呢？在過去的十年中，海洋研究人員發現了一個令人不安的趨勢：我們正在用人類疾病以及我們的寵物、牲畜和野生動物的疾病使海洋生物生病，這些疾病搭了我們的便車。科學家們甚至創造了一個新術語——汙染物（pollutagens，汙染性病原體）——來描述流入海洋的陸基細菌、真菌和寄生蟲。這種傳播正在全球範圍內發生，並使港海豹、海獅和鼠海豚等海洋哺乳動物生病和死亡，更不用說那些不幸的加州海獺了。
常見的例子往往是奇異的，甚至是刺耳的。2010年，科學家報告說，一種通常與鳥類和牲畜相關的紐波特沙門氏菌（Salmonella Newport）菌株，很可能殺死了一隻在加利福尼亞州文圖拉縣被衝上岸的新生虎鯨——而虎鯨在遠離海岸的地方游泳，據推測遠離汙染。在南卡羅來納州，已發現大西洋瓶鼻海豚攜帶“超級細菌”耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）。
證據表明，我們的疾病不僅使哺乳動物生病。2011年，科學家們在基因上將病原體粘質沙雷氏菌（Serratia marcescens）——導致腦膜炎，並導致白斑病疫情，該疫情已消滅了加勒比地區90％的鹿角珊瑚——與人類汙水聯絡起來。這是首次證明人類疾病會感染海洋無脊椎動物。
陸基病原體正在向海洋移動的這種概念是如此新穎，以至於科學家仍在試圖掌握其規模和嚴重性——以及這個問題到底有多新。有些人認為，我們飽受摧殘的海洋麵臨著更緊迫的問題，例如酸化。然而，另一些人則認為，陸地和海洋之間屏障的崩潰可能會使汙染物使各種海洋生物生病或死亡。這種趨勢也可能為病原體提供一種變異和再次感染人類的方式；畢竟，我們在海洋中工作和玩耍，並吃掉許多海洋生物。我們需要更好地瞭解正在發生的事情，並採取行動——有時可能非常簡單——來幫助海洋生物，並反過來幫助我們自己。
貓糞使海豚生病
儘管汙染物的前景似乎令人恐懼，但研究人員首先必須確定這個問題有多麼近期和普遍。目前影響海洋動物的最受研究的陸生病原體來自美國最受歡迎的家養寵物——貓。弓形蟲（Toxoplasma gondii）是S. neurona的近親，是一種原生動物寄生蟲——一種單細胞生物。弓形蟲在貓科動物體內完成其繁殖週期，並已適應使其能夠侵入並在其他生物的組織內繁殖。現在，高達四分之一的12歲及以上的美國人口攜帶弓形蟲，幾乎沒有不良影響，儘管孕婦被警告不要清理貓砂盆，因為這種寄生蟲會導致出生缺陷。如今，弓形蟲已入侵全球海洋生物，從米勒的加州海獺，到在地中海擱淺的海豚，再到極度瀕危的夏威夷僧海豹，後者的數量已所剩無幾。“這真是一種世界性的疾病，”不列顛哥倫比亞省動物健康中心的獸醫病理學家斯蒂芬·拉弗蒂說，他是一位領先的汙染物偵探。
貓咪如何對墨西哥那隻生病的瓜達盧佩毛皮海豹負責？這要歸功於寄生蟲非凡的生存本能。美國國家過敏和傳染病研究所分子寄生蟲學部門主任邁克爾·格里格說，僅僅10天，一隻新感染的貓就可以在其糞便中排出多達1億個弓形蟲卵囊——微小的卵狀結構。當受感染的貓在花園裡排便或主人將用過的貓砂衝入馬桶時，卵囊就會進入環境。對於這些堅固的結構來說，在土壤或鹽水中持久存在並非難事。“在實驗室裡，我們將它們儲存在稀硫酸中，”格里格說。“它們將在長達10年的時間裡保持感染性。”理論上，僅僅攝入一個卵囊，例如，來自蛤蜊肉中的卵囊，就可能感染海洋動物。在美國，大約有7000萬隻寵物貓和6000萬隻野生貓，這個威脅就變得很大。（人類不會直接導致這個問題，因為他們不會透過糞便排出卵囊。）
即使弓形蟲可以直接殺死生物，格里格說，它更常見的情況是削弱生物，使其患上“某種慢性的、持續存在的感染”。當動物因疾病或汙水洩漏等環境問題而承受壓力時，感染可能會蔓延。格里格在太平洋西北地區（汙染物研究的中心）的工作發現，在檢查過的死亡猛禽中，超過一半和死亡海鳥中超過三分之一攜帶弓形蟲寄生蟲。“這比我們預想的要高得多，”他說。
當海洋動物感染不止一種此類疾病時，“雞尾酒”甚至比任何一種病原體單獨存在時都更致命。2011年對161只太平洋西北地區海洋哺乳動物（從抹香鯨到港海豚）進行的一項研究發現，這些動物要麼擱淺，要麼死亡，其中42％的動物對弓形蟲和S. neurona的檢測呈陽性。
這個問題聽起來令人擔憂，但是很難明確地說汙染物是否真的在增加，“因為我們沒有任何背景資料，”格里格承認。“這僅僅是更好的檢測嗎？”在10或15年前，科學家們從沒想過要檢查海洋哺乳動物是否攜帶陸基病原體。現在，搜尋工作正在進行中，米勒就個人而言，已經看到太多死亡的加州海獺，以至於無法再回避了。她說，70％的海獺攜帶弓形蟲，它們只能從貓科動物的後端獲得。“我不認為汙染物正在增加有任何疑問，”她說。最近在被認為是原始的北極水域中的白鯨中也發現了弓形蟲，這是一個可疑的首次發現。
虎鯨霧化細菌
高度的調查擴大了海洋入侵者的流氓名單。幾年前，太平洋西北地區的研究人員想知道，普吉特海峽海面上的薄薄的泡沫膜（稱為海面微層）是否被汙染——以及這些汙染物是否可能使虎鯨生病。當虎鯨浮出水面呼吸時，它們會霧化這一層，然後將其深深吸入幾乎沒有鼻竇保護的肺中。在過去的幾十年中，相當多的虎鯨死於呼吸系統疾病。
為了進行調查，船上的科學家追逐瀕危鯨魚，用懸掛在棍子上的培養皿捕捉鯨魚的呼吸。他們還將培養皿浸入微層中。
培養皿中生長的東西讓他們感到驚訝。在兩種型別的樣本中，研究人員都發現了似乎不屬於這裡的細菌，包括“重要的人類病原體”，根據2009年的研究結果。他們發現了沙門氏菌菌株。他們發現了一種罕見的細菌，通常起源於汙水，會導致人類肺炎。他們發現了產氣莢膜梭菌（Clostridium perfringens），這是一種導致食源性疾病的細菌。總而言之，研究人員回收了60多種不同的病原體，“它們可能都是陸生的，”該研究的主要作者J·皮特·施羅德說，他是一位海洋哺乳動物獸醫，現在就職於聖地亞哥國家海洋哺乳動物基金會。“我們發現了我從未聽說過的東西，而我已經當了40多年的獸醫，”施羅德說。
施羅德的小組沒有將虎鯨和微層中的汙染物直接與虎鯨的死亡聯絡起來。然而，如今太平洋西北地區的虎鯨面臨著來自遊輪噪音到它們首選的奇努克鮭魚數量下降等各種壓力——這削弱了它們的免疫系統。“細菌就在那裡，等待著恰到好處的環境，即免疫功能低下的動物，”施羅德說。
科學家們越來越擔心藥物進入海洋，無論是咖啡因還是避孕藥中的雌激素。例如，在二月份發表的一項研究中，瑞典于默奧大學的研究人員發現，在摻有抗焦慮藥物奧沙西泮的水域中游泳的鱸魚離開了它們的魚群，獨自尋找食物，這是一種冒險的行為，因為成群結隊可以保護它們免受捕食者的侵害。
耐藥細菌也在蓬勃發展
在海洋中游動的陸基汙染物並非唯一令人擔憂的問題。有些細菌對藥物具有耐藥性，這對人類來說可能是特別壞的訊息。幾年前，伍茲霍爾海洋研究所的研究人員及其同事完成了一項前所未有的、為期三年的研究，研究了從芬迪灣到弗吉尼亞州發現的370只活體和死亡的海洋動物。令人驚訝的是，四分之三的動物至少有一種抗生素耐藥菌，而27％的動物攜帶對五種或更多種抗生素具有耐藥性的細菌。發現的大多數細菌也生活在人體內。大獎頒給了一隻格陵蘭海豹；根據研究負責人安德里亞·博戈莫爾尼的說法，它攜帶的細菌對16種受測藥物中的13種具有耐藥性，包括農業中使用的抗生素，如慶大黴素，或家養動物使用的抗生素，如恩諾沙星。
已發現耐藥細菌存在於貝里斯和路易斯安那州附近的鯊魚體內。此外，拉弗蒂從太平洋沿岸死亡港海豹的腸道中回收了對所有八種常見牲畜抗生素具有耐藥性的大腸桿菌（Escherichia coli）和腸球菌（Enterococcus），他和他的同事們對其進行了篩查。“即使在陸地上，我們也看不到從牲畜中回收的相同細菌具有如此高的耐藥性水平，”他說。
當然，可以在環境中發現一些天然耐藥細菌。同樣，資料是如此近期，以至於很難知道耐藥性水平是穩定還是在上升。正如博戈莫爾尼所說，“什麼是正常的？”儘管如此，科學家們懷疑有些事情不太對勁。他們認為海洋哺乳動物正在接觸來自處理不當的人類汙水羽流和大型農場的流出物的抗生素和抗生素耐藥細菌，在這些農場，牲畜抗生素經常被過度使用。
例如，拉弗蒂說，服用廣泛處方的抗生素四環素的人會排出高達65％至75％的未改變的四環素。美聯社在2008年進行的一項調查發現，僅在美國，個人、醫院和療養院每年就將數百萬磅的藥品衝入下水道。在至少4600萬美國人的飲用水中發現了從抗驚厥藥到性激素的各種物質。如果廢水處理不當，這些化合物可能會進入海洋。
耐藥細菌在海洋中傳播有幾個令人擔憂的原因。拉弗蒂說，衝浪者或漁民如果傷口開放，或者游泳時吞下水的人可能會感染難以治療的感染。正如博戈莫爾尼指出的那樣，他檢查的格陵蘭海豹被錯誤地困在漁網中，這意味著“你正在從那個動物獲取食物的同一個地方獲取食物。”
另一個擔憂是，海洋哺乳動物可能充當游泳培養皿，培養和轉化疾病——尤其是病毒——直到它們以更難以擊敗的東西重新出現在人類中。病毒（不受抗生素影響）可以迅速變異。2010年，聖地亞哥哈伯-海洋世界研究所的研究人員及其同事在幾種海洋哺乳動物中發現了星狀病毒——星形病毒是幼兒和虛弱成人病毒性腹瀉的主要原因。
也許更險惡的是，研究人員發現人類和海洋哺乳動物星狀病毒可能已經重組（連線在一起）形成一種新型病毒。儘管哈伯-海洋世界科學家麗貝卡·里維拉警告說，這種病毒不會席捲陸地，但她說，這一發現突顯了海洋哺乳動物如何向人類投擲意想不到的曲線球。例如，在2011年，新英格蘭地區爆發肺炎，導致162只港海豹死亡。根據去年在mBio雜誌上發表的一項研究，這些海豹感染了一種禽流感病毒，該病毒“獲得了已知會增加哺乳動物（可能包括人類）傳播性和毒力的突變”。
其他人則擔心人類病毒會潛伏起來，直到它們能夠捲土重來。伊拉斯謨醫療中心鹿特丹分校的頂級流感科學家阿爾伯特·奧斯特豪斯說，2000年，研究人員發現，荷蘭的港海豹感染了與四到五年前在人類中傳播的相同的B型流感病毒。這種人類疾病的“儲存庫”可能會從動物身上返回，當我們的免疫系統更容易受到它們的影響時，再次感染我們所有人。
儘管如此，一些科學家並不感到震驚。伍茲霍爾備受尊敬的鯨魚研究員邁克爾·摩爾參與了一些研究，他說，目前海洋麵臨著其他巨大的挑戰：海洋酸化，海洋哺乳動物被漁網纏住的“巨大、巨大的問題”。他說：“我不認為新的動物源性病原體以潮水般的速度從陸地-海洋邊緣湧回會達到同樣的關注程度。”至於人類生病，“我們大多數人都有非常好的免疫系統，”摩爾說，他已經處理了數百隻生病和死亡的海洋動物。他指出，如果海洋生物有任何重大威脅，“我早就死了很多次了。”
溼地救援
無論海洋汙染物是在增加還是隻是比我們所知的更普遍，減少它們存在的方法是弄清楚它們是如何進入海洋的。研究人員對此有很好的想法。人類越來越多地推倒陸地和海洋之間的傳統屏障。米勒說，當人們遷徙到新的棲息地時，他們“擺脫了溼地，溼地是天然的絕佳汙染腎臟”。我們越來越密集的街道、排水溝和管道網路通常會將徑流直接輸送到海洋。這兩種趨勢都使大自然幾乎沒有機會抓住可疑的水，讓它沿著海岸線滲入海底，在那裡它可以被緩衝和過濾。這些細菌非常足智多謀，它們利用了這一優勢。格里格說，環境的變化“為它們提供了尋找新家園和被放大的機會”。“這就是正在發生的進化，”我們正在為此做出貢獻。
無論我們走到哪裡都帶著我們的動物，這加速了問題的惡化，無論是貓、狗、負鼠還是牛。幾年前，海獺、海獅和港海豹開始在不列顛哥倫比亞省和鄰近的華盛頓州海岸擱淺和死亡。拉弗蒂和格里格發現它們感染了犬新孢子蟲（Neospora caninum），這是一種原生動物寄生蟲，是不列顛哥倫比亞省奶牛傳染性流產的主要原因。
米勒說，這個問題是可以解決的——而不是透過殺死所有的家貓。社群應該保護溼地，在徑流到達開闊水域之前對其進行淨化。必須防止動物農場的大型糞便瀉湖滲入導致海洋的溪流和河流。簡單的措施通常就足夠了。一項研究表明，在乳田和河岸區之間增加一條草地帶可以大大減少進入水道的汙染物數量。
至於貓，科學家們正在研製弓形蟲疫苗。在研製出實用的疫苗之前，海獺的未來可能掌握在我們手中。米勒說，貓主人應該將寵物留在室內，這樣它們就不會在外面排便，並且應該對它們進行絕育，以防止不需要的貓科動物繁殖。我們所有人都應該更明智地使用抗生素，不要將多餘的藥物扔進下水道。處理舊藥品的最佳方法是透過國家藥品回收倡議等計劃，或者任何當地藥房可以推薦的其他計劃。
社群還應要求更好地處理人類和動物汙水。格里格說，我們需要過濾我們的廢水，因為“氯氣是不夠的”。米勒仍然記得她的小學老師說，“稀釋是解決汙染的方法。”現在，我們自己的排放物“正在反過來困擾我們，以及下游的動物，”她說。“幸運的是，小步驟可以累積起來產生很大的影響。”如果拯救海獺不足以激勵我們更好地清理自己的廢物，那麼將我們自己從突變汙染物中拯救出來可能會成為動力。