實證：長頸鹿吃得高更健康，犀牛貼地吃土多，重金屬中毒風險大！

如果你曾在南非的卡拉哈里沙漠凝視過一只在樹冠間覓食的長頸鹿，一頭在開闊草原上漫步的白犀牛，或者一只跪在地上挖掘的疣豬，你一定知道它們在吃什么：樹葉、青草、嫩芽和根莖。伴隨著每一口吞咽，它們同時也攝入了一種不那么顯眼的東西——土壤。

有些動物攝入的土壤比其他動物多，但所有的食草動物都不可避免地暴露在砷、鉛或鉻等有毒元素之下。

我致力于研究環境污染物如何影響野生動物的健康。我帶領團隊在南非卡拉哈里沙漠南部的茨瓦盧卡拉哈里保護區進行了一項調查，旨在探究該地區16種非洲食草動物攝入土壤的方式和原因存在何種差異。

歸根結底，我們需要確定哪些物種最容易受到土壤中有毒元素的侵害。這些洞見能夠為野生動物物種的再引入提供指導，從而在康復、生態修復和野化地點重建生態平衡。

在兩年的時間里，我們收集了保護區內25個水源地周圍的地表沉積物和植被，以確定哪些有毒元素在土壤中的濃度更高。隨后，我們將目光轉向了動物本身。通過分析每種動物的糞便，我們得以估算它們的暴露量——即有哪些物質穿過了它們的消化系統。而毛發樣本則提供了一份長期的記錄，顯示了隨著時間的推移，究竟有哪些元素被攝入并留存在了體內。

通過結合這種獨特的非侵入性既有方法，我們得以追蹤有毒元素是如何從土壤轉移到植物，最終進入野生動物體內的。

我們的研究結果顯示，某些有毒元素在土壤中的濃度要高于植物。我們還發現，那些以樹冠高處樹葉為食的動物，相比那些以草或根莖為食、且進食位置更貼近地面的動物，受到有毒元素暴露的風險可能更低。因此，食草動物在何處進食，而不僅僅是吃什么，在很大程度上決定了它們接觸有毒元素的程度。

了解食草動物如何與環境中的土壤及土壤源毒素相互作用，能讓自然資源保護主義者更清晰地辨析：自然存在的低水平有毒元素，與采礦、農業或其他土地利用變化等人類活動造成的新污染水平之間，究竟有何不同。

研究中最清晰的模式之一是，不同物種的土壤攝入量存在顯著差異。

疣豬和豪豬等穴居物種在挖掘、鉆洞和翻找食物的過程中攝入的土壤最多。

以吃草為主的動物，特別是藍角馬、白犀牛和非洲水牛，其土壤攝入量也十分突出。這符合邏輯，因為這些物種貼近地面進食，經常連根拔起草皮，或者啃食覆蓋著灰塵的植被，尤其是在像卡拉哈里這樣干燥的環境中。

相比之下，像長頸鹿這樣以樹頂的樹葉、嫩芽和豆莢為食的食葉動物，自然攝入的土壤量要少得多。

土壤并非靜止的死物。它的特性——包括礦物組成、酸堿度、動植物腐爛物質的含量以及水分在其中的流動性——都會影響土壤中有毒元素的水平。這些因素同時也影響著有毒元素和營養物質（其中一些是生存所必需的）向植物和動物轉移的過程。

采礦、農業、工業排放和水資源管理等人類活動可能會增加金屬濃度。這使得那些攝入大量土壤的動物，特別是食草動物和穴居物種，面臨更大的風險。

在我們研究的土壤中，釩、鋁、鉛、鉻、錫、鈷和砷等元素出現了富集。包括黑犀牛在內的食葉物種，與其他食草動物相比，顯示出較低的暴露和留存水平。

大羚羊和跳羚被稱為混合進食者，它們在雨季吃草，在旱季吃樹葉。由于它們不僅吃樹葉，在吃草時會攝入更多土壤，這意味著它們對土壤源元素的暴露量要高于黑犀牛。

由于動物已經進化出應對其從土壤中攝入的自然水平毒素的能力，因此野生動物組織中存在有毒元素并不一定意味著遭受了污染或生態損害。

草類天然含有高水平的研磨性二氧化硅，這是一種堅硬的、類似沙子的礦物質，會磨損牙齒。在干燥環境中，草往往覆蓋著細土和灰塵。因此，以草或覆蓋著土壤的食物為食的食草動物，其牙齒磨損更為嚴重。

為了應對高強度的磨損，一些物種進化出了具有高牙釉質齒冠的牙齒，這可以減少隨時間推移造成的磨損。這種特殊的牙齒結構已被證實與土壤攝入水平有關，使其成為評估哪些物種易受有毒元素攝入影響的潛在有用指標。

當有毒元素在土壤中高度富集時，我們發現牙齒結構與糞便及毛發中的有毒元素水平之間存在很強的相關性。這意味著保護管理者可以利用牙齒結構來更準確地識別處于風險中的物種，并對其進行更密切的監測。

動物并非有毒元素的被動接收者。它們的行為、解剖結構、進化歷史以及所處的環境，共同塑造了它們會遭遇什么以及如何應對。我們的研究表明，攝入土壤是食草動物生態學的一個自然組成部分，但并非所有物種都面臨相同程度的風險。

自然保護工作正日益聚焦于生態系統恢復和重新引入大型食草動物，如犀牛和大象。我們的研究建立了一個框架，有助于確定監測的優先次序，標記出最有可能受景觀變化影響的物種，并避免將自然暴露誤讀為環境污染。

認識到這些差異，有助于保護管理者做出明智的決策，而這些決策植根于動物如何與環境互動的現實——直至它們腳下的每一寸泥土。