Повышение температуры воды в сочетании с низким уровнем воздействия химических веществ, уже известных как вредные для водных организмов, влияет на экспрессию генов в потомстве многочисленных североамериканских видов рыб и угрожает организмам, чье определение пола является чувствительным к температуре воды.
Вывод опубликован в онлайн-журнале PeerJ.
Предыдущее связанное исследование показало, что такое же воздействие веществ, нарушающих работу эндокринной системы (EDC), приводит к изменению соотношения полов, снижению коэффициента фертильности и уродствам у амуров (Menidia beryllina) во внутренних водах.
В исследовании PeerJ воздействие инсектицида бифентрина не вызывало побочных эффектов и изменений в экспрессии генов у рыб до второго поколения.
«Это означает, что клетки, которые создаются до того, как станут сперматозоидами или яйцеклетками, иногда более восприимчивы к EDC», - сказала ведущий автор исследования Бетани ДеКуртэн, докторант Университета штата Орегон. «Вся степень неблагоприятных последствий, вызванных сочетанием воздействия повышенных температур и обычных химических веществ, может быть не полностью реализована при краткосрочных испытаниях или испытаниях на одном поколении рыб, которые в настоящее время используются регулирующими органами».
Кроме того, изменения в экспрессии генов, участвующих в выработке гормонов, были более распространены у родительских рыб и их потомства, которые подвергались воздействию более высоких температур воды, предсказанных Межправительственной группой экспертов по изменению климата.
«Это указывает на то, что воздействие химических веществ, обычно встречающихся в стоках или сточных водах, попадающих в водные экосистемы, может иметь более сильные последствия при будущих климатических сценариях», - сказала Сюзанна Брандер, водный токсиколог из Университета штата Орегон, соавтор исследования..
Внутренние серебрянобокие маленькие - взрослые особи имеют длину около 4 дюймов - и являются родными для устьев рек восточной части Северной Америки и Мексиканского залива и были завезены в Калифорнию. В основном они питаются зоопланктоном и являются важной добычей различных птиц и промысловой рыбы.
Соединения, изученные исследователями, включали бифентрин, обычно используемый для борьбы с комарами, и этинилэстрадиол (EE2), синтетический эстроген, содержащийся почти во всех комбинированных формах противозачаточных таблеток.
Большая часть EE2 не усваивается организмом и выводится с мочой. Очистные сооружения, как правило, не приспособлены для удаления таких химикатов, и они попадают в реки и, в конечном итоге, в устья рек. Бифентрин используется для борьбы с насекомыми в домах, садах и питомниках.
В ходе исследования три поколения серебристоногих подвергались воздействию нанограммов на литр бифентрина и EE2 в воде при температуре 22 градуса Цельсия (71,6 градуса по Фаренгейту) и 28 градусов Цельсия (82,4 градуса по Фаренгейту).
«Уровни воздействия были эквивалентны капле химического вещества в плавательном бассейне олимпийских размеров», - сказал Брандер.
Взрослые родительские рыбы подвергались воздействию в течение 14 дней до нереста следующего поколения. Затем их личинки подвергались воздействию оплодотворения до 21 дня после вылупления, после чего их переносили в резервуары с чистой водой. Эти личинки были выращены до зрелого возраста, а затем нерестились в чистой воде, чтобы проверить дальнейшее влияние родительского воздействия на потомство..
В исследовании участвовал Ричард Коннон из Калифорнийского университета в Дэвисе.
Брандер и ДеКуртен провели исследование в Университете Северной Каролины в Уилмингтоне. Брандер - доцент кафедры экологической и молекулярной токсикологии Колледжа сельскохозяйственных наук ОГУ.
В 2017 году Брандер был нанят в рамках Инициативы морских исследований OSU, комплексной работы по решению проблем здоровья океана и прибрежных районов путем создания глобальной образовательной и исследовательской программы, которая сочетает океанографию с бизнесом, инженерией, образованием и искусством. и гуманитарные, сельскохозяйственные, лесные и социальные науки.
Исследование финансировалось Департаментом охраны рыбных ресурсов и дикой природы Калифорнии, Агентством по охране окружающей среды США, Мемориальной стипендией Фрэнсиса Питера Фензеля и Фондом доходов Джона Колуччи.