文摘
农民在旧金山河口已经使用越来越多的除草剂,除草剂,在他们的农场。除草剂杀死有害的杂草在不伤害粮食作物。然而,你知道除草剂可以伤害鱼,特别是那些住在河口,喜欢三角洲胡瓜鱼吗?三角洲胡瓜鱼很小,半透明的鱼,只有发生在旧金山河口。在过去,在河口三角洲胡瓜鱼到处都能找到。然而,他们正在面临灭绝的威胁,很大程度上是由于人类活动。在这项研究中,我们测试了fluridone的毒性,常用的除草剂在旧金山河口三角洲胡瓜。所有的鱼死于fluridone,但我们发现它削弱了他们,甚至只要6 h后曝光!
什么是除草剂和他们如何进入旧金山港湾?
杂草总是一个问题对农民和房主无处不在。他们偷水的作物,防止农作物茁壮成长。手工拔草的土壤可以累,disappointing-some杂草来回来!在20世纪初,科学家们开始开发的化学物质称为除草剂或除草剂,杀死杂草没有伤害作物。现在,世界上大多数农民使用除草剂,因为他们非常有效且很容易使用。
旧金山河口周围是农田,和大多数农民喷洒除草剂到他们的作物。其中一些仍除草剂在土壤中。然后,雨或雪洗成运河、溪流和河流,最终进入河口。一些除草剂甚至直接应用到河流的河口。例如,在2014年,旧金山河口遭受了可怕的干旱。低水位和高温度允许水生杂草迅速增长。介绍了这些植物的一些人类活动,如水族馆植物释放到河里。其经济增长主导其他本地植物,改变了水流,并封锁了运动的船在河里。要解决这个问题,当地机构使用几种除草剂,包括fluridone,杀死水生杂草。
研究人员监测水质的旧金山河口,他们发现这些除草剂的低水平。由于除草剂杀死只有水生植物设计,低水平的水族fluridone被认为是安全的。然而,我们怀疑低水平的fluridone可能让鱼生病,没有杀害他们。一些研究报道,低水平的除草剂阻止大西洋鲑鱼和虹鳟鱼(增长1,2]。我们假设fluridone导致类似的负面影响土著鱼类的生长在旧金山河口。
我们是如何测试的影响Fluridone鱼吗?
为了测试我们的假设,我们使用三角洲胡瓜鱼作为我们的测试对象(图1)。三角洲胡瓜鱼是一个小的深海的鱼闻起来像黄瓜和只能发现在旧金山河口。由于河口是唯一的地方,他们住,任何改变在河口可以伤害他们的整个人口。事实上,三角洲胡瓜目前濒危鱼类接近灭绝,很大程度上是由于人类活动。通过在三角洲胡瓜除草剂的毒性测试,我们希望能找到一种方法来保护他们的人口。
- 图1 -三角洲胡瓜鱼是一种发现,只有在旧金山河口(图片来源:加州大学戴维斯分校鱼文化和保护实验室)。
在医学上,一般症状如头痛或腹痛往往没有足够的医生准确诊断病人。医生经常需要进一步检查的任何化学变化发生在病人的身体。因为我们不能用我们的肉眼,看看这些化学物质生物标记物我们使用的工具来检测任何内部的化学变化。生物标志物是一种化学物质在体内,我们可以测量评估生病的身体。当我们生病或遇险时,我们的身体对抗疾病或损伤,从而改变生物标记物的水平在我们的身体。通过观察这些变化,我们可以准确地诊断体内发生了什么。例如,医生经常看血液中的化学变化。如果他们检测血液中的高水平的胰岛素,他们可以预测人可能有一种疾病叫糖尿病。通过这种方式,可以预测糖尿病胰岛素作为生物标志物。在我们的研究中,我们使用生物标记来确定fluridone造成任何化学变化的鱼。
居民干厕准备实验中,我们使用容积桶的鱼。他们充满了新鲜的水从附近的河流三角洲胡瓜鱼住在哪里,我们放在水浴的温度保持在15.7°C,热水器。三角洲胡瓜鱼生长良好时,水温大约是16°C,所以我们调整了浴温度使他们快乐。我们把水桶分成两组:实验和控制。实验组的桶,我们fluridone添加到水。对照组仅包含的桶干净的水,没有fluridone。然后,我们将在10个成年鱼放入每个bucket和附加一个喷水式饮水口桶鱼会呼吸空气。6小时后,我们收集了鱼的实验测量和控制桶和三个生物标记:一个增长激素,一个抗氧化剂,大脑酶。生长激素让我们知道鱼长大成熟;抗氧化剂表明如果鱼的身体承受压力;和大脑酶告诉我们鱼的大脑是否工作正常。我们比较测量两组的三个生物标志物和寻找他们之间的任何差异(图2)。
- 图2 -在我们的实验中,我们测试了6 h接触fluridone是否影响三个生物标志物在三角洲胡瓜鱼。
- 所有的鱼暴露后幸存下来。然而,我们发现鱼在实验组有更高水平的性激素和低水平的抗氧化和大脑酶比较对照组,告诉我们,fluridone鱼生病。
三角洲胡瓜Fluridone坏吗?
所有的鱼6 h后实验组幸存下来的接触fluridone !这是好消息。然而,水平的三个生物标记告诉我们,fluridone鱼生病,即使我们不能看到它。
我们发现fluridone增加了三角洲胡瓜鱼的生长激素水平。生长激素控制鱼的速度成熟。它会导致女性鱼开始做鸡蛋和触发行为的变化,肤色,和翅片形状,所有这些区分女性从雄鱼鱼。高水平的生长激素可以为女性和男性都坏鱼,阻止他们成熟正确正确或复制。高水平的生长激素导致女性三角洲胡瓜鱼少,质量差的鸡蛋。暴露在高水平的生长激素可以如此强大,雄鱼能变成一个女鱼!
我们还观察到fluridone降低大脑的大脑酶水平的三角洲胡瓜鱼。大脑控制许多身体机制通过信号的化学物质身体的其他部位。大脑酶控制这些信号是多强。降低水平的大脑酶能减缓三角洲胡瓜鱼的活动,如寻找食物或游泳远离捕食者。因此,大脑酶可以降低就意味着生存的河口。
最后,我们发现fluridone降低了鱼的抗氧化水平。每天身体产生大量的化学物质,其中许多身体的功能至关重要。然而,即使是好的化学物质会对身体施加了很大的压力。抗氧化剂帮助摆脱多余的化学品和保持一个健康的平衡体内的化学物质。没有抗氧化剂,化学物质开始建立。长期暴露在fluridone可能导致高水平的化学物质会伤害鱼的内脏器官(如肝或肾脏),削弱了鱼,并最终导致它们死亡。
我们得出了什么呢?
本研究证实,低水平的fluridone没有杀死三角洲胡瓜鱼。然而,我们发现,接触这种除草剂只有6小时导致三角洲胡瓜鱼病可能削弱他们的生存能力在旧金山河口(图3)。接触fluridone超过6小时可能鱼器官造成严重损害,甚至会杀死鱼。不再接触fluridone也会影响三角洲胡瓜鱼繁殖的能力,这意味着更少的河口三角洲胡瓜。
- 图3 -三角洲胡瓜fluridone的潜在负面影响。
人口和地方环保机构研究人员报道,其他的深海鱼类,如条纹鲈鱼,马鲅鲱鱼,和长鳍熔炼,也在旧金山河口下降。这些下降的原因是未知的,但我们的研究表明,除草剂像fluridone可能会削弱其他河口鱼类的健康。不幸的是,新类型的除草剂被添加到旧金山河口,我们不知道它们将如何影响水生动物。
我们能做些什么呢?
我们都同意化学除草剂可以让我们的生活更容易。然而,我们有时有点粗心。过度使用的化学物质会污染运河、河流或小溪,我们依赖水源。除草剂和杀虫剂等产品需要适量使用保持水的安全。了解这些化学物质进入我们的水是很重要的,所以农民和其他人使用除草剂可以采取措施来防止污染的发生。可以创建公共宣传运动以帮助农民过度使用除草剂对环境的影响。通过帮助大家理解除草剂的负面影响对当地的鱼类,我们不仅会保护自己的健康,很多鱼类的健康在旧金山河口和其他重要水域。
术语表
除草剂:↑一种物质是有毒的植物,用于杀死多余的植物。
河口:↑沿海部分封闭的微咸水与一个或多个河流或小溪流入,和海洋的空闲连接。
Fluridone:↑化学物质用于摆脱水生植物。
深海的鱼:↑鱼,停留在身体的上部和中间层的水,而不是接近底部或附近的海岸。
生物标志物:↑可衡量的物质在生物体表明一些内部变化的身体,如疾病,感染,或环境暴露于有毒物质。
激素:↑信使物质产生的生物刺激细胞或器官采取行动。
抗氧化剂:↑一种物质,防止氧组添加到其他物质。
酶:↑生物体产生的一种物质,帮助体内发生的化学反应更迅速。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
原始的文章
↑金,J。,Kurobe, T., Ramírez-Duarte, W., Bolotaolo, M., Lam, C., Pandey, P., et al. 2018. Sub-lethal effects of herbicides penoxsulam, imazamox, fluridone and glyphosate on Delta Smelt (Hypomesus transpacificus)。Aquat。Toxicol。197:79 - 88。doi: 10.1016 / j.aquatox.2018.01.019
引用
[1]↑Nieves-Puigdoller, K。Bjornsson, b . T。,一个d Mccormick, S. D. 2007. Effects of hexazinone and atrazine on the physiology and endocrinology of smolt development in atlantic salmon.Aquat。Toxicol。84:27-37。doi: 10.1016 / j.aquatox.2007.05.011
[2]↑Salaberria,我。,Hansen, B. H., Asensio, V., Olsvik, P. A., Andersen, R. A., and Jenssen, B. M. 2009. Effects of atrazine on hepatic metabolism and endocrine homeostasis in rainbow trout (雄鱼mykiss)。Toxicol。达成。制药。234:98 - 106。doi: 10.1016 / j.taap.2008.09.023