Muchy, pająki i dżdżownice wykrywają skażenie środowiska: artykuł nr 53
2004-10-21 17:14:01 Nauka w Polsce i na świecie
Jeśli w zawierającym metale ciężkie otoczeniu umieścimy dżdżownice, lub muchy, zaobserwujemy negatywne zmiany zachodzące w ich organizmach. Ten nieprzyjemny eksperyment może być jednak zbawienny dla człowieka. Owady i dżdżownice mogą bowiem pełnić rolę bioindykatorów wykrywających skażenie środowiska.
Jeśli w zawierającym metale ciężkie otoczeniu umieścimy dżdżownice, lub muchy, zaobserwujemy negatywne zmiany zachodzące w ich organizmach. Ten nieprzyjemny eksperyment może być jednak zbawienny dla człowieka. Owady i dżdżownice mogą bowiem pełnić rolę bioindykatorów wykrywających skażenie środowiska.
METALE A FIZJOLOGIA
Jak przypomina dr hab. Elżbieta Pyza z Instytutu Zoologii Uniwersytetu Jagiellońskiego, metale gromadzące się w tkankach bezkręgowców i kręgowców wpływają na ich procesy fizjologiczne. Konsekwencją takiego wpływu jest obniżenie płodności, pogorszenie kondycji zdrowotnej i większa śmiertelność.
Mechanizmy działania metali ciężkich na procesy zachodzące na poziomie komórkowym, w wyniku których dochodzi do osłabienia organizmu człowieka nie są jeszcze w pełni poznane.
W eksperymencie przeprowadzonym przez Elżbietę Pyzę wykorzystano dwa gatunki owadów - potencjalnych bioindykatorów skażenia środowiska: muchę domową (Musca domestica) oraz pająka skakuna (Tetrix tenuicornis). Larwy muchy hodowano na pożywce skażonej badanymi metalami (miedź - Cu, cynk - Zn, ołów - Pb i kadm - Cd) oraz pożywkach kontrolnych, czyli nieskażonych. Badano m.in. zawartość metali w tkankach poczwarek i osobników dorosłych, ekspresję białek szoku cieplnego (tzw. białka stresu) oraz liczbę i aktywność hemocytów (komórek krwi) w hemolimfie (krew owadów).
WOLNIEJSZY ROZWÓJ, WIĘKSZA ŚMIERTELNOŚĆ
Okazało się, że kumulacja miedzi, cynku, ołowiu i kadmu w tkankach muchy prowadzi do obniżenia tempa rozwoju oraz zmniejszenia przeżywalności larw i poczwarek. Odnotowano podwyższenie ekspresji białek stresu oraz zmiany w układzie odpornościowym Musca domestica.
Naukowcy uważają, że przyczyną wysokiej śmiertelności owadów żyjących w skażonym środowisku może być obniżenie sprawności układu odpornościowego na skutek zmniejszenia liczby hemocytów i ich aktywności. U skakunów zebranych z terenów skażonych stwierdzono aż ośmiokrotnie wyższe stężenie ołowiu i kadmu w tkankach niż u owadów przebywających na nieskażonym terenie. Kolejnym obiektem doświadczalnym stały się cztery gatunki dżdżownic (Allolobophora chlorotica, Lumbricus terrestris, Eisenia fetida oraz Dendrobaena veneta).
TEST NA SKAŻENIE GLEBY
Dżdżownice hodowano w trzech rodzajach gleby: o wysokim skażeniu cynkiem, ołowiem, kadmem i miedzią; skażonej jedynie jonami miedzi; nieskażonej.
Przykładowo dżdżownice Allolobophora chlorotica z terenu skażonego jonami miedzi miały w swoim organizmie zakumulowane jony miedzi, a także minimalne ilości cynku, ołowiu i kadmu. Przeżywały w dobrej kondycji, jednak po przeniesieniu do gleby o wysokim skażeniu zakumulowały w ciągu czterech tygodni duże ilości jonów Zn, Pb, Cd i Cu. Towarzyszył temu spadek przeżywalności, obniżenie się masy ciała, zahamowanie rozrodczości i przejściowy spadek liczby celomocytów (komórki płynu celomatycznego biorące udział w reakcji odpornościowej).
Jak oceniają naukowcy, uzyskane wyniki można zastosować w praktyce do wypracowania testu na ocenę skażenia próbek gleby.
Dzięki uprzejmości:
PAP - Nauka w Polsce,
Joanna Poros
21 października 2004
Wybrane wiadomości z nauki w Polsce i na świecie
- W SGGW powstał kompleks szklarni najnowocześniejszych w Europie
- W Krakowie otwarto oceanarium
- Zmiany w Tatrach i podsumowanie strat na Sądeczyźnie
- Laboratorium badań żywności genetycznie modyfikowanej w Białymstoku
- Misie w dolinach czekają na śnieg
- Czy zwierzęta przeczuły nadchodzące tsunami?
- Amnestia dla maturzystów