science >> Wetenschap >  >> Natuur

Kanarie in de mijnwaarschuwing na nieuwe ontdekking van de effecten van verontreinigende stoffen op de vruchtbaarheid

De rode en groene vlekken zijn levend (groen) en dood (rood) sperma. Krediet:Universiteit van Portsmouth

Nieuw onderzoek heeft uitgewezen dat garnalenachtige wezens aan de zuidkust van Engeland 70 procent minder sperma hebben dan minder vervuilde locaties elders in de wereld. Het onderzoek ontdekte ook dat individuen die in het onderzoeksgebied wonen zes keer minder talrijk zijn per vierkante meter dan degenen die in schonere wateren leven.

Deze ontdekking, gepubliceerd in Aquatische toxicologie , weerspiegelt soortgelijke bevindingen bij andere wezens, inclusief mensen. De wetenschapper die onderzoek leidt aan de Universiteit van Portsmouth is van mening dat vervuilende stoffen de oorzaak kunnen zijn, verder benadrukt door dit laatste onderzoek.

Professor Alex Ford, hoogleraar biologie, Universiteit van Portsmouth, zegt:"Normaal bestuderen we het effect van chemicaliën op soorten nadat het water is behandeld. De garnalen die we hebben getest, bevinden zich vaak in onbehandeld water. De onderzoekslocatie heeft last van stormvloeden, dat zal waarschijnlijk vaker voorkomen bij klimaatverandering. Dit betekent dat de wezens kunnen worden blootgesteld aan veel verschillende verontreinigingen via rioolwater, historische stortplaatsen en oude chemicaliën zoals die in aangroeiwerende verf. Er is een direct verband tussen de incidentie van hoge regenval en de niveaus van onbehandeld rioolwater."

Professor Ford beschrijft de garnaal als "de kanarie in de mijn" - bezorgd dat de benarde situatie van de garnaal slechts het topje van de ijsberg is in termen van vruchtbaarheidsproblemen bij mannelijke wezens, zowel groot als klein.

Een foto met hoge vergroting met behulp van een scanning elektronenmicroscoop (SEM) foto van een aantal Echinogammarus marinus-sperma. Krediet:Universiteit van Portsmouth

"Er wordt gedacht dat sommige vruchtbaarheidsproblemen bij mannen verband houden met vervuiling, " zei professor Ford. "Het zijn misschien niet dezelfde verontreinigende stoffen, maar het zijn allemaal chemicaliën die in het milieu terechtkomen. Het wordt niet tegengehouden en belangrijker, de effecten worden niet goed gecontroleerd of begrepen."

Het meeste mannelijke vruchtbaarheidsonderzoek was historisch gericht op gewervelde soorten. Er is zeer weinig bekend over de effecten van vervuiling op de vruchtbaarheid van ongewervelde dieren, vooral die amfipoden onderaan de voedselketen.

Een decennium geleden, Wetenschappers van de Universiteit van Portsmouth observeerden kleine garnalen met een zeer laag aantal zaadcellen in de nabijgelegen haven van Langstone. Verrast door zo'n resultaat besloten ze de dieren de komende 10 jaar te monitoren.

Toen Marina Tenório Botelho, een PHD-student van de Universiteit van Portsmouth, kon niet doorgaan met haar laboratoriumonderzoek vanwege COVID-beperkingen, kreeg ze de taak om de statistieken van het decennium te dataminen. Haar routineonderzoek bracht een zorgwekkende realiteit aan het licht dat deze dieren een constant laag spermagehalte hebben, vergelijkbaar met die in gebieden die industrieel besmet zijn.

CT-beeld dat in een garnaal kijkt. Krediet:Universiteit van Portsmouth

Professor Ford legt uit dat andere zeedieren ook lijden:"We weten dat verontreinigende stoffen de mannelijke vruchtbaarheid van alle soorten aantasten. Orka's rond onze kusten zijn verontreinigd met zoveel verontreinigende stoffen dat sommige zich niet kunnen voortplanten. Recente studies hebben ook gesuggereerd dat bruinvissen verontreinigd met zeer giftige industriële verbindingen, bekend als polychloorbifenylen (PCB's), hebben kleinere testikels."

Onderzoekers van de Universiteit van Portsmouth geloven dat deze nieuwe studie bijdraagt ​​aan bredere studies over mannelijke vruchtbaarheid. Professor Ford zegt:"Onderzoekers hebben de afgelopen 50 jaar gekeken naar wereldwijde dalingen in het aantal zaadcellen van mensen. Onderzoek heeft aangetoond dat in sommige landen, een jongen die vandaag wordt geboren, zal de helft van het aantal zaadcellen van zijn grootvader hebben en men vreest dat jongens bijna onvruchtbaar worden."

Het onderzoek van Marina Tenório Botelho toonde ook aan dat vrouwelijke garnalen minder eieren produceren en in lage dichtheden in hetzelfde water voorkomen. Het suggereert dat, omdat het vermogen van mannelijke garnalen om vrouwtjes te bevruchten wordt aangetast, de vrouwtjes hebben op hun beurt minder eieren. Wetenschappers zijn bezorgd dat dit kan leiden tot een ineenstorting van de bevolking in het gebied, wat een domino-effect zou hebben op de rest van de voedselketen. Minder voedsel om rond te gaan zou uiteindelijk ook betekenen dat er minder vogels en vissen in de regio zijn.