Het is bijna tien jaar geleden sinds de olieramp met Deepwater Horizon. Beschreven als de ergste milieuramp in de Verenigde Staten, bijna 5 miljoen vaten ruwe olie stroomden de Golf van Mexico binnen, ernstige verslechtering van het mariene ecosysteem onmiddellijk rond de plaats van lekkage en directe gevolgen voor kusthabitats langs 1, 773 kilometer kustlijn. Ongeveer 10 miljoen gallons blijven in het sediment op de bodem van de Golf en kunnen ernstige fysiologische schade aan het zeeleven blijven veroorzaken, inclusief aantasting van sensorische systemen.

Zeevissen zijn afhankelijk van de effectieve werking van hun sensorische systemen om te overleven. Ondanks het duidelijke belang van hun olfactorische (reukzin) systeem, de impact van blootstelling aan ruwe olie op de sensorische functie blijft grotendeels onontgonnen.

Onderzoekers van de Florida Atlantic University zijn de eersten die de fysiologische effecten van ruwe olie op de olfactorische functie van een gewerveld zeedier kwantificeren:de Atlantische pijlstaartrog, Hypanus-sabinus, een kraakbeenvis. Resultaten van de studie, gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten , bevestigen dat blootstelling aan ruwe olie, bij concentraties die lijken op die gemeten in kustgebieden na de olieramp met Deepwater Horizon, significant verminderde reukfunctie in de Atlantische pijlstaartrog na slechts 48 uur blootstelling. Deze bevindingen suggereren dat blootstelling aan ruwe olie een nadelige invloed kan hebben op de conditie, leiden tot voortijdige dood, en extra trapsgewijze effecten veroorzaken door lagere trofische niveaus.

"Elasmotakken staan ​​bekend om hun goed ontwikkelde sensorische systemen, die essentieel zijn om hen te waarschuwen voor de aanwezigheid van roofdieren, prooi, vrienden, en ongunstige omgevingsomstandigheden. Elke beschadiging van deze sensorische systemen kan een schadelijk effect hebben op hun overleving en fitheid, " zei Stephen M. Kajiura, doctoraat, co-auteur, een professor in biologische wetenschappen aan het Charles E. Schmidt College of Science van de FAU en directeur van het Elasmobranch Research Laboratory van de FAU.

Het werk werd uitgevoerd door Eloise J. Cave, als onderdeel van haar master in het laboratorium van Kajiura. Grot, wie is nu een Ph.D. student aan het Florida Institute of Technology, gebruikte een elektrofysiologische test om reukreacties te testen van pijlstaartroggen die onder schoon water en met olie behandeld water werden gehouden. Ze ontdekte dat de aan olie blootgestelde dieren een kleinere respons vertoonden, met een langzamer begin en een langere duur.

"In tegenstelling tot andere sensorische systemen waarin de receptorcellen niet in direct contact staan ​​met de omgeving zoals het oog, binnenoor, laterale lijn, en elektroreceptoren, de chemo-sensorische cellen van het reukorgaan worden direct blootgesteld, door het slijm, naar het zeewater, "zei Kajiura. "Als gevolg daarvan, milieuverontreinigende stoffen hebben het vermogen om de receptorcellen direct te beschadigen en de reukfunctie te beïnvloeden."

Hoewel dit onderzoek zich toespitste op ondiep water, kust soorten, diepwater elasmobranch soorten kunnen zeer gevoelig zijn voor blootstelling aan ruwe olie. De onderzoekers waarschuwen dat diepzeebenthische soorten zoals schaatsen - een soort kraakbeenvissen die zich gedurende langere tijd ontwikkelen in eierdozen op de zeebodem - in het bijzonder, gedurende gevoelige ontwikkelingsperioden continu kunnen worden blootgesteld aan hoge concentraties ruwe olie in het sediment. Ook, omdat de stofwisseling van mariene organismen aanzienlijk afneemt met de temperatuur, en dus diepte, diepzee elasmobranch soorten hebben een veel langzamere stofwisseling dan ondiep water soorten en daarom kunnen ruwe olie veel langzamer metaboliseren. Deze langdurige blootstelling kan zich uiten in andere of ernstigere resultaten.

"Onder veldomstandigheden dieren hebben waarschijnlijk te maken met variabele blootstellingsconcentraties, die hoger of lager kan zijn dan de concentratie die in onze studie werd gebruikt, " zei Kajiura. "Deze acute blootstelling heeft het potentieel om andere fysiologische reacties te veroorzaken, mogelijk de nadelige effecten van de veranderde reukfunctie verergeren. Zelfs als de olie geen onmiddellijke of directe dood veroorzaakt, subletale effecten kunnen de conditie nog steeds verminderen of bijdragen aan vroegtijdige sterfte."

Ruwe olie bevat veel complexe organische en anorganische verbindingen, waaronder zware metalen zoals aluminium, mangaan, kobalt, koper, zink, en kwik. Zware metalen kunnen natrium- en calciumionkanalen in de reuksystemen van teleosten - een diverse groep van straalvinnige vissen - blokkeren, wat resulteert in verminderde reukreacties. In aanvulling, in water oplosbare fracties van ruwe olie hebben hyperplasie veroorzaakt, necrose, en laesies op het reukepitheel. Al deze fysieke beledigingen kunnen leiden tot verminderde reukgevoeligheid voor chemische stimuli.