Obojživelníci jako ... b io i nd i kátory ^3^1 2? - - *fe■ • •• 1) Obojživelní - životní strategie - ovlivnění z akvatického i terestrického prostředí 2) Propustná pokožka - transdermální přenos vody a polutantů: u obojživelníků 70-90% celkové kapacity 3) absorbují a koncentrují toxiny - biomagnif ikace - konzumenti druhého řádu (většina druhů je insektivorních). 4) řada zástupců prodělává proces metamorfózy (embryo, larva, dospělec) - velmi citlivě regulovaný - snadno narušitelný proces 1 You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Účinky pozorované v prostředí Embryotoxicita - vlastnost látek, která se projevuje nepříznivými účinky na zárodek (embryo) Teratogenita - vlastnost látek, která způsobuje trvalé funkční nebo strukturní abnormality (malformace) během období embryonálního vývoje (působení během gravidity i bez poškození mateřského jedince) Malformace u obojživelníků = permanentní strukturní nebo funkční abnormalita nebo biochemická změna přesahující hranice normální druhové variability - celosvětový problém, souvisí se snižováním populací obojživelníků (Worldwide Amphibian Decline) - malformovaní jedinci nalézáni přímo v prostředí Poruchu metamorfózy Poruchy reprodukce Endokrinní disrupce Externí Malformace ■ chybějící končetiny, či končetiny navíc ■ rozvětvené končetiny ■ ostruhy nebo výčnělky ■ chybějící oči Interní Malformace Reprodukční trakt Zažívací trakt Vylučovací ústrojí 2 You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Důvody malformací genetický původ narušení formování končetin parazity chemická kontaminace viry, infekce, onemocnění, UV záření fyzické trauma (predace, lidé) Možné chemické kontaminanty ■ těžké kovy ■ kyselý déšť ■ chlorof luorouhlovodíky (CFCs) ■ agrochemikálie - pesticidy těžké kovy a org. látky - kumulace ve tkaních PCBs a OCPs koncentrace 101- 10°ng/g bW Rana sp. 3 You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Typy agrochemikálií ■ pesticidy f ungicid Maneb herbicid atrazin - mortalita pulců, dysfunkce ledvin - otoky (Howe 1998) insekticid chlorpyrifos, malathion -v abnormální střevo, deformita páteře u pulců (Bonfanti 2004) ■ hnojiva (riziko N03~ kontaminaceona místech reprodukce obojživelníků) Global Amhibian Decline = úbytek obojživelníku sledován od 60. let 20. století výsledky dlouhodobého pozorování - široce rozšířen a dobře zdokumentovaný - z více než 20 zemí světa - mnoho možných příčin ropucha zlatá {Bufo periglenes) - vyhynulý druh (of ic. od roku 1987), obývala část pralesa v Kostarice dohady - změny klimatu od 70.let 20.st, El Ňiňo 1983, 1987, parazitická houba....??? 4 You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com) uisTHDUTion or biooai Ampnmian uccnnes ^ - Extinct, Missing or Critically Endangered (#) = Additional Threatened (Endangered or Vulnerable) Sourca: [UCH 20(10, AmphiliiiWeh, Hem l.-M. & L. Slum, lOfli. OiEpiej 7 in Amphibian Onserraikin, Sirulhsuciian Pieíi. Raitgmurtd hdodivuMity linlapúls map Own MyeK et 2000. Nadi/i 401:itS^-S3S cfoOftnserviliůtt IntennitLfflkůl. Prepared by J. XI. Hem, A|hL1 2002. Úbytek obojživelníku - faktory ■ poškození, úbytek habitatů - odvodňování, vysychání mokřadů -využití pro zemědělství, dopravu či lidská sídla ■ vyšší citlivost k znečištění prostředí (transdermalní přenos) ■ působení pesticidů - aplikovány v době rozmnožování a vývoje obojživelníků - citlivost embryí a juvenilů ■ kombinace vlivu nových polutantů a změn přirozeného prostředí - celkové vyčerpání organismu 5 You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Kontaminace pesticidy Některé pesticidy mohou způsobit úhyn pulců nebo řadu problémů v koncentracích mnohem nižších než u ryb (...nižší LC50...) Látky s potenciálem pro endokrinní disrupci mění morfologické a pohlavní charakteristiky metamorfujících pulců i dospělých obojživelníků Endokrinní disruptory působící jako retinoidy narušují hormonální komunikaci během vývoje končetin a způsobují často pozorovaný typ deformit - hypervitaminóza vit. A - poruchy vývoje; malformace (McCaffery Studie ukazují, že splach pesticidů do rybníků zvyšuje míru chromosomálních abnormalit a deformit u lokálních populací Obojživelníků - teratogeny ovlivňují buněčné dělení, proliferaci, diferenciaci, apoptózu (Meteyer 1997) Hermaphroditic, demasculinized frogs after exposure to the herbicide atrazine at low ecologically relevant doses Tyrone B. Hayes*, Atif Collins, Melissa Lee, Magdelena Mendoza, Nigel Noriega, A. Ali Stuart, and Aaron Vonk Laboratory for Integrate Studies in Amphibian Biology, Group in Endocrinology, Museum of Vertebrate Zoology, Department of Integrative Biology, University of California, Berkeley, CA 94720-3140 2000) 5476-5480 | PNA5 | April 16,2O02 | vol.99 | no.S Control Atrazine- Control Males Treated Females Males Species: Xenopus laevis (mature male) Exposure: 25 ppb/ 46 days Atrazine 6 You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Control 0.1 ppb 2.5 ppb Atrazine Figure 9. Frequency {percent) of gonadal abnormalities in males treated with atrazine in the laboratory. Druh: Skokan levhartí - Rana pipiens (dospělý samec) volume 1111 number 41 April 2.003 tolÉ Perspectives Feminization of male frogs in the wild Water-borne herbicide threatens amphibian populations in parts of the United States. Rana pipiens (dospělí samci) _ 100 5rc c š a — — cg Gonadal dysgenesia 1_1 Testicular oogenesis U • Atrazine • * t n •Inn1 1.6 £ 1.4 S 1 1 3 4 5 6 7 Site NATURE I VOL 419131 OCTOBER20021 volume 111 Inumbek4I April 2D03 ■ Environmental Heílrh Perspectives You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Contaminant Species Effect Reference Coal Ash Rana catesbeiana Increased deformities, low survival Rowe et al 1998 a,b Coal Ash Bufo terrestris Increased corticosterone and testosterone Hopkins et al 1997 Acidification Ambystoma tigrinum Potential cause of population decline in Colorado Hoffman et al 1989 Acidification Bufo calamita Potential cause of population decline in Britain Beebee et al. 1990 Aluminum & Acidification B. Americanus & R. sylvatica Reduced hatching success Clark & Lazerte 1987 Úbytek obojživelníku - další faktory Patogeny plíseň Batrachochytrium dendrobatidis infekční plísňové onemocnění chytridiomycosis souvislost plísně a obojživelníků objevena v roce 1999; od 1930 rozšířena z Afriky komerčními chovy X.laevis bakteriální onemocnění: „red-leg syndrome" (Aeromonas,Pseodomonas, Citrobacter. stres, poranění...) viry: systémová infekce _Ranavirus spp. Chytrld fungus ceHs aboa r to release more spwes. Thanks řo Lee Berger ítt Cl\RO for usě af litis, phaia 8 You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Úbytek obojživelníků - další faktory ■ změny klimatu a změny mikroprostředí (reprodukce) ■ introdukce predátorů, invazivních druhů ■ imise a kyselé srážky ■ UV záření - expozice UV-B - zvýšení mortality embryí, narušení embryonálního vývoje ■ paraziti ■ kombinace více faktorů - např. negativní působení introdukovaných druhů je dále umocňováno působením cizorodých látek, infekčních onemocnění nebo zvýšenou mírou UV-B záření 9 You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)