hvirvelløse vanddyr

3.4 akkumulering af miljøfremmede stoffer i Cladoceran-kroppen

miljøfremmede stoffer påvirker hvirvelløse vanddyr enten ved direkte toksicitet af opløste toksiske stoffer eller som forurenet mad. Virkningerne kan være øjeblikkelige eller forsinkede, manifesteret som skade på metaboliske forbindelser i organismen eller teratogene, forstyrrende eller diskoordinerende forbindelser i det naturlige biocenotiske netværk. Ved lave koncentrationer af fremmedhad fortsætter Cladocera med at leve og reproducere, men er mindre produktive. Høje koncentrationer af fremmedhad forårsager enten død eller mindsker levetiden. De forstyrrer også naturlige tilpasningsprocesser. Generelt har de vidtrækkende virkninger på art, population og biocenotiske niveauer.

talrige forsøg har vist et fald i levetid og fecundity i nærvær af giftige stoffer. Beklemishev (1924) bemærkede nødvendigheden af at tage hensyn til indtrængningshastigheden af toksikanter gennem integumenter. Han bemærkede, at når cladocerans placeres i en giftig opløsning, opfører de sig først på deres sædvanlige måde (“som om intet var sket”), så manifesterer de tegn på angst, gør desperate rykker, synker til bunden og foretager lejlighedsvise bevægelser der, så stopper al bevægelse, og til sidst stopper hjertet. Overdreven forurening kan dræbe alt dyreliv eller, ved lavere koncentrationer, dræbe dyrearter selektivt eller hæmme visse vitale funktioner eller sammenhænge.

Her er hovedfokus på undersøgelser, der viser, hvordan fremmede kemikalier bliver involveret i deres stofskifte eller transformeres af Cladocera, og hvordan kemikalierne eller overdreven faktorer forringer bestemte funktioner eller metaboliske forbindelser. Følgelig er målinger af den dødelige dosis, kvantitative egenskaber ved fecundity eller levetid for det meste ikke citeret her.

Biokoncentration blev vist at stige ved højere temperaturer med henvisning til dichlordiphenyldichlorethylen (DDE): med 314%, når temperaturen steg fra 5 til 25 kg C, naturligvis på grund af højere slag i brystbenene og endnu mere ved svingende temperatur (nav og Kirk, 1996). Bestemte stoffer akkumuleres muligvis ikke homogent i hele cladoceran-kroppen, men kan fortrinsvis ophobes i bestemte organer eller væv.

følgende data er opnået for bestemte elementer.

arsen (As) akkumuleres i kroppen af D. magna hovedsageligt fra diætkilder. Arsen fra madalger akkumuleres af Moina overvejende som ikke-methyleret arsen og mindre som dimethylarsenforbindelser (Maeda et al., 1990, 1992maeda et al., 1990Maeda et al., 1992). I løbet af 7 dage akkumulerede Moina fra 76 til 111 kr., 1990). Folt (2005) fandt ud af, at Daphnia akkumuleres som og Hg, hvor niveauer akkumuleret af Daphnia er 2-3 gange højere end dem i copepods. Bioakkumulering af arsen er uafhængig af P-indhold i kroppen, men var lavere, når madalger var p-begrænsede (og indeholdt mere As) (Miao et al., 2012). Udstrømning af As var hovedsageligt ved udskillelse-51–60,6 af det samlede tab, mindre via egestion (7,9–11,9%), via smeltning (3,6-4%). 24,7-29,8% blev overført til embryoner.

Cadmium (Cd) taget fra opløsning er koncentreret i eksoskelettet af D. magna (Carney et al., 1986). Den interne fordeling af 109cd (cadmium-109) er bestemt ved autoradiografi med hele dyr (Munger et al., 1999); det akkumuleres hovedsageligt i tarmens divertikula, som er steder for optagelse af næringsstoffer og Ca. Cd akkumuleret af Moina (Yamamura et al., 1983) var for det meste bundet til proteiner med lav molekylvægt (en blanding af to isoproteiner). Det blev også vist at blive absorberet på overfladen af karapacerne af D. magna og Ceriodaphnia dubia (Robinson et al., 2003). Forskelle mellem Daphnia, Ceriodaphnia og Moina blev fundet i akkumulering og udstrømning af Cd (Tan og Vang, 2011). Cd-indholdet i Holopedium indsamlet fra naturlige søer i Canada varierede fra 0,9 til 31 liter/g (Yan et al., 1990). Bodar et al. (1990a) fastslog, at D. magna kan akkumulere c. 115 ng Cd/mg DV/24 timer og kan udvikle resistens over for Cd i en enkelt generation. Derudover er dødelige koncentrationer af Cd forskellige for forskellige kloner af D. magna. Ved eksponering for Cd reagerer D. magna ved at reducere deres cd-assimileringseffektivitet og indtagelse; derudover dannes metallothioneiner i kroppen under afgiftning (Guan og Vang, 2004a). D. magna-unge får dobbelt så meget Cd fra vand end fra alger (Chlorella) (Barata et al., 2002a, bBarata et al., 2002aBarata et al., 2002b). Tarmen ceca er de vigtigste steder for CD og Ca indtag. D. magna-følsomheden over for Cd øges efter bestråling med et elektromagnetisk felt med lav intensitet i millimeter (Gapochka et al., 2012). D. magna kan akkumulere Cd over flere generationer og genvinde sine biologiske parametre i Cd-frit vand over en eller to generationer; derfor har de et stort potentiale for genopretning efter Cd-forurening. Cd har en kumulativ effekt i efterfølgende generationer af M. macrocopa (Gama-Flores et al., 2014).

cæsium (Cs). I en opløsning af 137Cs (cæsium-137) akkumulerer D. magna radioaktiv Cs: akkumuleringskoefficienten når 84 på dag 5, men falder ved smeltning og med frigørelsen af unge (Nilov, 1983).

fluor (F). D. magna akkumulerer perfluoralkylstoffer, proteiner til stede i den ydre opløsning ved 10-20 mg/L undertrykker bioakkumulering, men forbedrer bioakkumulering ved 1 mg/L (Hia et al., 2013).

bly (Pb) menes akkumuleret i skaller, sandsynligvis “hovedsageligt passivt” (Holm-Jensen, 1948), i skaller af D. magna “sandsynligvis ved udveksling” af Ca2+ til Pb2+.

mangan (mn). Mn-koncentrationsfaktoren for D. magna er 65, og maksimal optagelse nås efter 8 timers eksponering på trods af aktiv udskillelse., 1978).

kviksølv (Hg). Mere Hg akkumuleret i D. magna fra Chlorella det forbruger i form af methylkviksølv CH3HgCl end som kviksølvchlorid HgCl2 (Boudou og Ribeyre, 1981; Boudou et al., 1983). Efter 48 timers eksponering for methylkviksølv (i fødevarer) er HG-koncentrationen i D. magna c. 440 ng/g. biokoncentrationsfaktoren for HgCl2 af Ceriodaphnia affinis når 2000 i den tyvende generation (7,2 liter/g DV) (Gremiachikh og Tomilina, 2010).

Neptunium (Np). Neptunium koncentreres af D. magna til 40 liter/g i 48 timer, når det er til stede i mediet i en koncentration på 1,23 liter/mL (Poston et al., 1990).nikkel (Ni) akkumuleres hovedsageligt i D. magna i karapacen, tarmen og hæmolymfen (Hall, 1982). D. magna udsat for Ni i opløsning akkumulerer det i F1-generationen til en koncentration, der overstiger 18 gange den for ubehandlede kontroller; ved en Ni-koncentration på op til 42 liter/L reduceres glykogenindholdet i kroppen mærkbart (Pane et al., 2004). Når den fodres med Ni-forurenede alger, kan D. magna akkumulere op til 72 liter Ni/g DV (Evens et al., 2009). Både Ca og Mg reducerer ni-toksicitet, men Na har ingen virkning (Deleebeeck et al., 2008). Ifølge Vandenbrouck et al. (2009, s. 18), i D. magna Ni påvirker funktionelle genklasser, der er “involveret i forskellige metaboliske processer (hovedsageligt protein-og chitinrelaterede processer), kutikulær omsætning, transport og signaltransduktion.”

silicium (Si). I alt 2,8% DV silicium blev rapporteret i en prøve af D. puleks (Birge og Juday, 1922).

Sølv (Ag). Sølv er kendt for at være meget giftigt for cladocerans (Rodgers et al., 1997), skønt tilstedeværelsen af organisk materiale lindrer denne effekt (Glover et al., 2005b). Ag er inkorporeret i D. magna og adsorberes ikke kun på dens overflade (Bianchini et al., 2002a; Bianchini og træ, 2003A, bBianchini og træ, 2003abianchini og træ, 2003b). Ag-akkumulering af nyfødte er højere i nærvær af sulfid. Akut AG-toksicitet i D. magna er proportional med hele kroppens optagelse af Na+ (Bianchini et al., 2002b). Bianchini og træ (2003A) fastslog, at Ag forårsager ionregulerende forstyrrelser, hvilket resulterer i nedsatte niveauer af Na-koncentration i hele kroppen på grund af inhiberingen af Na+-optagelse; i modsætning hertil påvirkes Cl-koncentration i hele kroppen ikke. Eksponering for AgNO3 fører også til inhibering af Na+, K+-afhængig adenosintriphosphatase (Na+, K+-ATPase) som et direkte resultat af AG-akkumulering i kroppen. Inhibering af Na+ – optagelse ved kronisk Ag-eksponering forklares ved inhibering af Na+ – kanaler ved den apikale “gill” – membran (Bianchini og træ, 2003b).

Diætbåren Ag eller Cu (indeholdt i alger dyrket i metalforurenede medier) bidrager ikke mere til ceriodaphnia dubia overlevelse eller reproduktion end de tilsvarende vandbårne metaller (Kolts et al., 2009). I en opløsning af AgNO3 akkumulerer D. magna Ag i deres gæller og fordøjelseskanalen, men akkumuleringen er dobbelt så høj i nærvær af sulfid (Bianchini et al., 2005). Sidstnævnte kendsgerning blev forklaret ved tilstedeværelsen af sulfidbundet Ag i fordøjelseskanalen. Overførsel til rent vand i 5 timer fører til et signifikant fald i Ag-koncentrationen i alle kropsrum. I en opløsning af AgNO3 kan D. magna akkumulere c.11 ng Ag/mg i 24 timer (Glover et al., 2005b).

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.