Villa, C. A., I. Bell, C. Madden Hof, C. J. Limpus & C. Gaus (2018): Elucidating temporal trends in trace element exposure of green turtles (Chelonia mydas) using the toxicokinetic differences of blood and scute samples. – Science of the Total Environment 651(2): 2450-2459.
Aufklärung der zeitlichen Trends der Spurenelementexposition bei Suppenschildkröten (Chelonia mydas) unter Betrachtung der toxikokinetischen Unterschiede zwischen Blutproben und Hornschildproben.
DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.10.092 ➚
Chelonia mydas,
© Hans-Jürgen Bidmon
Blut wird als gutes Substrat für die biologische Überwachung angesehen, um damit die relativ akute Exposition der Lebewesen mit den die Umwelt belastenden Substanzen zu erfassen, da schnell erfolgende Wechsel bei den Substanzen sich schnell im Blut zeigen. Andererseits sind verhornte Gewebe wie die Hornschilde der Schildkröten dafür bekannt, dass sie Spurenelemente über relativ lange Zeiträume anreichern. Diese Studie hatte nun das Ziel zu testen, ob die unterschiedlichen Werte die sich für Blut und Hornschildanalysen ergeben Aufschluss über lange zurückliegende Elementexpositionen bei Schildkröten geben. Wir favorisierten ein sogenanntes Blut-Hornschild-Kinetik-Modell um Vorhersagen zu treffen wie sich ein Anstieg bei der Exposition auf die Konzentrationen in diesen beiden Matrizen (Blut/Horn) über die Zeit gesehen auswirken. Wir testeten dann die Beziehung zwischen Blut und Hornkonzentrationen für 19 Spurenelemente bei Suppenschildkrötenpopulationen für die angenommen wird, dass sie relativ konstanten Expositionsbedingungen ausgesetzt sind. Signifikante log-log (logarithmische) und lineare Korrelationen wurden zwischen Blut- und Hornschildkonzentrationen für Co, As, Mo, Sb, und Cd beobachtet. Anschließend analysierten wir die Verhältnisse die sich zwischen Blut-Hornschild ergeben bei Schildkröten an zwei Küstenabschnitten die aus früheren Studien dafür bekannt sind, dass es zu erhöhten Belastungen mit verschiedenen Spurenelementen kommt. Abweichungen von einer konstanten Elementexposition konnten bei den Schildkröten aus diesen Küstenabschnitten klar belegt werden und zwar für Co und Cd. Die letzteren Werte entsprachen dabei auch Modellvorhersagen für wechselnde Expositionsbelastungen. Diese Felddaten liefern einen Beleg dafür, dass die Ermittlung eines Blut-Hornschild-Verhältnisses wertvolle Daten liefert um zurückliegende Elementexpositionen bei Schildkröten nachzuweisen. Zudem präsentieren wir eine Methode mit der man das allgemein akzeptierte Modell verbessern und validieren kann indem man nämlich die Daten von individuellen Schildkröten die in aufeinanderfolgenden Jahren wiederholt gefangen und untersucht werden konnten mit einbezogen. Obwohl das Zeitfenster und die Anzahl der wiederholt gefangenen Schildkröten für diese Studie sehr begrenzt waren zeigte sich dennoch, dass die bei diesen Individuen bestimmten Blut-Hornschild-Verhältnisse im Allgemeinen mit denen übereinstimmten die sich aus den Vorhersageberechnungen aus dem Modell ergaben. Demnach kann das Verhältnis welches sich aus der gleichzeitigen Untersuchung von Blut- und Hornschildkonzentrationen ergibt dazu genutzt werden einen Zeitabhängigen – Expositionsindex für Schildkröten zu berechnen.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Eine wirklich gute innovative Arbeit die es zumindest klar erlaubt eine akute und andauernde Elementbelastung von einer schon länger zurückliegenden zu unterscheiden. Eine Erkenntnis die ja gerade für Managemententscheidungen gebraucht wird, insbesondere dann, wenn es darum geht die Wirksamkeit von eingeleiteten Maßnahmen zur Verhinderung toxischer Belastungen zu überprüfen. Siehe auch: Novillo et al., (2017) und Stvarnik et al. (2017) sowie die dortigen Kommentare.
Literatur
Novillo, O., J. F. Pertusa & J. Tomas (2017): Exploring the presence of pollutants at sea: Monitoring heavy metals and pesticides in loggerhead turtles (Caretta caretta) from the western Mediterranean. – Science of the Total Environment 598: 1130-1139 oder Abstract-Archiv.
Stvarnik, M., Z. Bajc, K. S. Gacnik & A. Dovc (2017): Evaluation of different chemical compositions in eggs of the Hermann's tortoise (Testudo hermanni). – Slovenian Veterinary Research 54(1): 11-20 oder Abstract-Archiv.
Galerien
Chelonia mydas – Grüne Meeresschildkröte