环境压力因子对各类生物生育能力和繁殖率的影响及其对地球健康的启示

我们的繁殖能力为何成为一个全球性问题

在全球范围内，人类和野生动物都越来越难以以健康的数量繁殖。本文综述阐明了不断增加的人为化学物质与气候变化如何悄然削弱从蜗牛和鱼类到海狮乃至人的生育力和出生率。对一般读者而言，结论既简单又深刻：塑造我们日常环境的那些污染物和上升的温度，也在决定动物——包括我们自己——能否拥有健康后代，这对生物多样性和长期的地球健康具有深远影响。

无处不在的隐形化学物质

作者描述了一个庞大且监管薄弱的“化学暴露组”：超过14万种登记的合成化学品，其中数千种能干扰控制生长、发育和繁殖的激素。许多这类内分泌干扰化学物质（EDC），如塑料添加剂、农药和工业化合物，在极低剂量下即可发挥作用，有时低剂量的影响反而比高剂量更强。新的污染物，包括微塑料和被称为PFAS的“永久化学物质”，进一步加重了这一负担。由于所有生物现在同时遭遇多重压力源——污染的空气和水体、升温，以及海洋和湖泊中的氧气减少——不再现实地将任何一种暴露单独看待。

从生命之树各处传来的野生动物警讯

来自许多动物门类的案例研究展示了一个重复出现的模式：化学和气候压力共同作用，导致产卵减少、精子质量下降、孵化成功率降低以及幼体存活率下降。在无脊椎动物中，防污漆曾使雌蜗牛生长出雄性生殖器官，而现代的塑料颗粒及其添加剂损害了贻贝、珊瑚和蚯蚓的生殖组织。生活在受农药、塑料衍生化学品和微塑料污染的河流与河口的鱼类，出现了性别比例失衡、产卵减少和存活后代减少；在一些实验中，鱼类种群在暴露于合成雌激素后崩溃。处于食物网顶端的鸟类积累了DDT和其他持久性污染物，导致蛋壳变薄、雄性缺失和种群崩溃——其中一些只在禁用最有害化学物质后才有所好转。

热、性别与冷血动物的未来

爬行动物和两栖动物提供了气候变化与污染如何相互作用的尤为鲜明的例证。对许多海龟和短吻鳄而言，卵的孵育温度决定了幼体是发育为雄性还是雌性。全球气温上升已推动一些海龟种群趋向几乎全为雌性。与此同时，模拟激素的污染物可以覆盖正常的性别决定过程，永久改变生殖腺并扰乱性别比例。青蛙和蟾蜍本已是地球上最受威胁的动物之一，它们面临池塘过快干涸、由热引起的性别逆转，以及微塑料对生长、体况和可能的生育力造成的额外损害。这些物种充当预警者，表明变暖和化学压力的共同作用正将自然系统推向不稳定。

从海豹到人类：共同的生育风险

海豹和海狮等海洋哺乳动物积累高水平的油性、持久性污染物，并且越来越多地暴露于由温暖海水促进的有害藻华产生的毒素。其后果包括肿瘤、子宫损伤、流产、早产和免疫系统减弱。实验室啮齿动物有助于揭示这些物质在分子水平上的作用，显示EDC可损伤卵子与精子、改变配对所需的行为，并跨代损害后代。在人类中，类似的化学物质——尤其是邻苯二甲酸酯、PFAS和微塑料——与男婴生殖与肛门结构间距缩短（发育受扰的标志）、精子质量下降、体外受精成功率降低以及出生时性别比变化有关。高温本身也很重要：长期数据将炎热天气与受孕减少和精液质量下降联系起来。

这对地球生命意味着什么

综观蜗牛、鱼类、鸟类、爬行动物、两栖动物、海洋哺乳动物、啮齿动物和人类的证据，勾勒出一致的图景：现代污染与气候变化正共同侵蚀生物体繁殖的基本能力。由于生育率和繁殖力是种群规模与生物多样性的基础，这些在卵、精子和性别比例上的悄然变化预示着对地球健康的大规模威胁。作者主张，为了保护未来世代，需要超越逐一化学物质的管控，转向对整类物质的监管，将塑料污染纳入全球条约框架，并认识到气候行动与化学品安全密不可分。简言之，维护生命自我更新的能力就是维护我们共同赖以生存的星球。

引用: Brander, S.M., Swan, S.H., Mehinto, A.C. et al. Impacts of environmental stressors on fertility and fecundity across taxa, with implications for planetary health. npj Emerg. Contam. 2, 12 (2026). https://doi.org/10.1038/s44454-026-00032-6

关键词: 内分泌干扰物, 生育率下降, 微塑料, 气候变化与繁殖, 生物多样性丧失