Obojživelníci jako bioindikátory 1) Obojživelní - životní strategie - ovlivnění z akvatického i terestrického prostředí 2) Propustná pokožka - transdermals přenos vody a polutantů: u obojživelníků 70-90% celkové kapacity 3) absorbují a koncentrují toxíny - biomagnif ikace - konzumenti druhého řádu (většina druhů je insektivorních). 4) řada zástupců prodělává proces metamorfózy (embryo, larva, dospělec) - velmi citlivě regulovaný - snadno narušíte Iný �999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999� 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 Malformace u obojživelníků - celosvětový problém, souvisí se snižováním populací obojživelníků (Worldwide Amphibian Decline) - malformovaní jedinci nalézáni přímo v prostředí Poruchu metamorfózy Poruchy reprodukce Endokrinní disrupce Externí Malf ormace ■ chybějící končetiny, či končetiny navíc ■ rozvetvené končetiny ■ ostruhy nebo výčnělky ■ chybějící oči Interní Malf ormace Reprodukční trakt Zažívací trakt Vylučovací ústrojí �999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999� Dôvody malf ormací --------- m ■ genetický původ ^M ■ narušení formovaní končetin .>. parazity ■ chemická kontaminace ■ viry, infekce, onemocnění, ■ UV záření ■ fyzické trauma (predace, lidé) Možné chemické kontaminanty ■ agrochemikálie ■ těžké kovy ■ kyselý déšť ■ chlorof luorouhlovodíky (CFCs) �999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999� Typy agrochemikálií ■ hnojiva Global Amhibian Dedine = úbytek obojživelníku sledován od 60. let 20. století výsledky dlouhodobého pozorování - široce rozšířen a dobre zdokumentovaný - z více než 20 zemí světa - mnoho možných příčin uisTriDUTion Qi AmpniDian uecirnes í Ftartůlc MSHWTTWÍĽB ft^W /r-u^ť Q = Extinct, Missing or Critically Endangered (#) = Additional Threatened (Endangered or Vulnerable) Source: HJCN 2ÜÜ0, AmphibiaWeh, Hem J.-M. & L. fihiw, 20C0. Chaplaf 7 in Amphibian Cůiiservaiiňň, SmJlhsůňiůíi Press. BiůLgrmutd háňdivůfsiity hi^pťiís map fríwn Myets eL al., 2íK)0. Nam« 4fll:RSl-S3S c/a Gflftservatiun JtrteniítLonůl. Prepflŕedhy J.-M. Hem, A|ml 2QŮ2. Úbytek obojživelníku - faktory ■ poškození, úbytek habitatů - odvodňování, vysychání mokřadů - využití pro zemědělství, dopravu či lidská sídla ■ vyšší citlivost k znečištění prostředí (transdermals přenos) ■ působení pesticidů - aplikovány v době rozmnožování a vývoje obojživelníků ■ kombinace vlivu nových polutantu a změn přirozeného prostředí �999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999� Kontaminace pesticidy Některé pesticidy mohou způsobit úhyn pulců nebo řadu problémů v koncentracích mnohem nižších než u ryb 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 deform it Studie ukazují, že splach pesticidů do rybníků zvyšuje míru chromosomálních abnormalit a deformit u lokálních populací obojživelníků 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 Integrative Studies in Amphibian Biology, Group in Endocrinology, Museum of Vertebrate Zoology, Department of Integrative Biology, University of California, Berkeley, CA 94720-3140 E CD jB 2 C0 B i CO / i B B 1 ^^ | Control Atrazine- Control Male? Treated Females Males M76-5480 I PNA5 | April 1&,2002 | vol.99 | no.8 Atrazine Aromatase Testosterone Estradiol Species: Xenopus laevis (mature male) Exposure: 25 ppb/ 46 days CC ř>£ so 60 S 2 40 l i 2-f 20 ^^^m u on ďG ä i ays g e n es is | E Zl Testicular oogenesis | ^H Control 0.1 ppb 25 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 13 ' Eíl*0i™tdl WÚ\\ refSpeÜlKS of male frogs in the wild Water-borne herbicide threatens amphibian populations in parts of the United States. _ 100 D o -—■ D) (ň '1=5 š I 40 S "i 20 Q. U 1 2 3 I Gonadal dysgenesis ] Testicular oogenesis • Atrazine I 7.0 e.3 / ■= /fro 3 0.8 í o.e g 0.4 < 0.2 4 5 Site NATURE I VOL 4191 El OCTOBER 20021 volume 1111 number41 April 2003 ' Environmental Health Perspectives Rana pipiens (dospelí samci) Atrazine use (kg/nŕ) □ D or data missing <0.4 0.4-2.4 n 2.5-9.2 i i 9.3-2Ö.7 t >2fi.7 568839 �999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999� Contaminant Coal Ash Coal Ash Acidification Acidification Aluminum & Acidification Species Rana catesbeiana Bufo terrestris Ambystoma tigrinum Bufo calam7 ta B. Americanus & R. sylvatica Effect Reference Increased deformities, low survival Rowe et al 1998 a,b Increased corticosterone and testosterone Hopkins et al 1997 Potential cause of population decline in Colorado Hoffman et al 1989 Potential cause of population decline in Britain Beebee et al. 1990 Reduced hatching success Clark & Lazerte 1987 'i o Úbytek obojživelníku - další faktory Patogeny Chytridiomycosis (phsen) {Batrachochytrium dendrobatidis) Chytriet fungus cells about to release more spores. ThattSís to Lee Berger at CíifíO for use ofihls phoio. Bakteriálni onemocnení: Kožní infekce - až smrtelné Viry: Systémová infekce Ranavirus spp Úbytek obojživelníku - další ■ introdukce predátoru, invazivních druhu ■ 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 �999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999�