Obojživelníci jako bioindikátory n1) Obojživelní - životní strategie – ovlivnění z akvatického i terestrického prostředí n2) Propustná pokožka - transdermální přenos vody a polutantů: u obojživelníků 70-90% celkové kapacity n3) absorbují a koncentrují toxiny – biomagnifikace - konzumenti druhého řádu (většina druhů je insektivorních). n4) řada zástupců prodělává proces metamorfózy (embryo, larva, dospělec) – velmi citlivě regulovaný – snadno narušitelný proces n n n pond3 • Základní vývojové fáze obojživelníků > 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 nchybějící končetiny, či končetiny navíc nrozvětvené končetiny nostruhy nebo výčnělky nchybějící oči n leopardpieterjohnson Interní Malformace Reprodukční trakt Zažívací trakt Vylučovací ústrojí offskin1 hoppe5 > Důvody malformací ngenetický původ nnarušení formování končetin parazity nchemická kontaminace nviry, infekce, onemocnění, nUV záření nfyzické trauma (predace, lidé) n n • p_pp112397 trematode5 Možné chemické kontaminanty n ntěžké kovy nkyselý déšť nchlorofluorouhlovodíky (CFCs) nagrochemikálie – pesticidy n ntěžké kovy a org. látky – kumulace ve tkáních nPCBs a OCPs koncentrace 10-1 – 100 ng/g DW Rana sp. > Typy agrochemikálií npesticidy n n fungicid Maneb n n herbicid atrazin – mortalita pulců, dysfunkce ledvin – otoky (Howe 1998) n n insekticid chlorpyrifos, malathion – abnormální střevo, deformita páteře u pulců (Bonfanti 2004) n n nhnojiva (riziko NO3- kontaminace na místech reprodukce obojživelníků) n sesions3 > Global Amphibian Decline = úbytek obojživelníků n sledován od 60. let 20. století výsledky dlouhodobého pozorování - široce rozšířen a dobře zdokumentovaný - z více než 20 zemí světa - mnoho možných příčin n n ropucha zlatá (Bufo periglenes) – vyhynulý druh (ofic. od roku 1987), n obývala část pralesa v Kostarice n n dohady – změny klimatu od 70.let 20.st, El Ňiňo 1983, 1987, parazitická houba….??? golden-toad extinct > Úbytek obojživelníků - faktory npoškození, úbytek habitatů - n odvodňování, vysychání mokřadů – využití pro zemědělství, dopravu či lidská sídla nvyšší citlivost k znečištění prostředí (transdermální přenos) npůsobení pesticidů – aplikovány v době rozmnožování a vývoje obojživelníků – citlivost embryí a juvenilů nkombinace vlivu nových polutantů a změn přirozeného prostředí – celkové vyčerpání organismu n HabitatLoss coal > Kontaminace pesticidy n Některé pesticidy mohou způsobit úhyn pulců nebo řadu problémů v koncentracích mnohem nižších než u ryb (…nižší LC50…) n Látky s potenciálem pro endokrinní disrupci mění morfologické a pohlavní charakteristiky metamorfujících pulců i dospělých obojživelníků n Endokrinní disruptory působící jako retinoidy narušují hormonální komunikaci během vývoje končetin a způsobují často pozorovaný typ deformit - hypervitaminóza vit. A – poruchy vývoje; malformace (McCaffery 2000) n 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) > •Species: Xenopus laevis (mature male) •Exposure: 25 ppb/ 46 days > •Rana pipiens (dospělí samci) > B. Americanus & R. sylvatica Bufo calamita Rana catesbeiana Ambystoma tigrinum Acidification Acidification Coal Ash Clark & Lazerte 1987 Reduced hatching success Beebee et al. 1990 Potential cause of population decline in Britain Hoffman et al 1989 Potential cause of population decline in Colorado Hopkins et al 1997 Increased corticosterone and testosterone Bufo terrestris Rowe et al 1998 a,b Increased deformities, low survival Coal Ash Reference Effect Species Contaminant •Aluminum & •Acidification > nbakteriální onemocnění: n„red-leg syndrome“ n(Aeromonas, Pseodomonas, Citrobacter; stres, poranění…) n n n n n art35 redleg1 plíseň Batrachochytrium dendrobatidis infekční plísňové onemocnění chytridiomycosis souvislost plísně a obojživelníků objevena v roce 1999; od 1930 rozšířena z Afriky komerčními chovy X.laevis a 2,000 times magnification of the chytrid fungus spores Úbytek obojživelníků – další faktory Patogeny •viry: •systémová infekce • Ranavirus spp. kožní infekce – až smrtelné Iridoviridae_virion > Úbytek obojživelníků – další faktory nzměny klimatu a změny mikroprostředí (reprodukce) nintrodukce predátorů, invazivních druhů nimise a kyselé srážky nUV záření – expozice UV-B – zvýšení mortality embryí, narušení embryonálního vývoje nparaziti n nkombinace více faktorů – např. negativní působení introdukovaných druhů je dále umocňováno působením cizorodých látek, infekčních onemocnění nebo zvýšenou mírou UV-B záření n bullfrog imageo4r_sm sRLF%20Habitat ropucha-kratkonoha--bufo-calamita skokan-kratkonohy-rana-lessonae-1 skokan_hnedy pan02-2161 boophis_andasibe_01502 blog_zaba pralesnicka2 •….děkuji za pozornost…. a_frog3