Na piechotę

Inwazje obcych gatunków stanowią całkiem poważny problem dla lokalnych środowisk, zarówno wodnych jak i lądowych*. Powszechnie przemilcza się fakt, że jednym z najbardziej inwazyjnych gatunków jest Homo sapiens, który do własnej inwazyjności dokłada zamierzony lub przypadkowy transfer obcych gatunków. Żeby na chwilę wyjść z wody, wspomnę tylko o nawłoci, która przez niespełna 200 lat opanowała całą Europę, o pytonach i waranach wypuszczanych z terrariów na Florydzie albo szczurach dewastujących Nową Zelandię. Czasami introdukcja nowego gatunku staje się remedium na problemy spowodowane przez introdukcję innego. Na przykład, gdy w Australii rozwinęła się hodowla bydła, pojawił się poważny problem z zagospodarowaniem produktów, które każda krowa wydala w ilości 50kg dziennie. No i ten „surowiec” był tak nieapetyczny dla miejscowych żuków, że trzeba było sprowadzić europejskie gatunki zanim by cały kontynent zaskorupiał. Ale sprowadzenie żuków to wyjątkowa okoliczność, podobnie jak sprowadzenie wirusa, który ma nękać (również sprowadzone) króliki. Od kilkudziesięciu lat Australijczycy bardzo pilnują granic swojego kraju przed obcymi formami życia, bo unikalna fauna i flora tego kontynentu okazuje się bezbronna przed każdym nowym gatunkiem.

Dobra, bierzmy się za rybkę.

Australijczycy zrobili się ostatnio jeszcze bardziej spięci, gdyż do kontynentu zbliża się fala najeźdźcy, który wydaje się niepokonany. Anabas testudineus, łaziec indyjski jest rybą z rodziny błędnikowych (labiryntowych) i występuje w całej Azji południowo-wschodniej. Dorasta do 25cm, choć przeważnie mierzy kilkanaście cm. Łaźca można spotkać w akwariach i w ich okolicach**, a inne popularne błędnikowe to gurami, wielkopłetwy, tudzież bojowniki.

Ewolucja wyposażyła ryby błędnikowe w moce specjalne pozwalające przeżyć w słabo natlenionych wodach, gdyż środowiskiem ich życia są rzeki, rozlewiska, kanały i okresowe kałuże, w których często panują warunki beztlenowe. Na przykład wytwarzają pianę, z której budują gniazda unoszące się na powierzchni wody, by ikra miała dość tlenu do rozwoju. Najważniejszą adaptacją jest narząd błędnikowy (labirynt), będący rozszerzeniem komory skrzelowej. Zadaniem tej dobrze ukrwionej struktury gęstych kanalików jest pozyskiwanie tlenu z powietrza. Żeby to było łatwiejsze, narząd błędnikowy wyposażony jest we własne mięśnie wspomagające wymianę powietrza. I byłoby już dość, ale ewolucja nie odpuszcza. Łaziec jest w stanie przetrwać nawet pół roku bez wody, zagrzebany w mule. Jeżeli jednak nie podoba mu się okolica, jest w stanie wędrować po lądzie przez kilka dni, opierając się na płetwach piersiowych i odpychając ogonem. Powiadają też, że połknięty przez drapieżnika, wytrwale podąża w górę przewodu pokarmowego, prowadząc niejednokrotnie do zadławień. Dlatego Azjaci, którzy gustują w tej rybie, uprzednio bardzo dokładnie ją zabijają. A na targu rybnym jest to towar bardzo wygodny, bo bez specjalnych zabiegów dość długo utrzymuje świeżość. Ponieważ łaźce preferują wody słodkie i ewentualnie słonawe, dotychczas trzymały się kontynentu i był z tym spokój. Tymczasem, nierozważne działanie ludzi doprowadziło do kolonizacji kolejnych wysp Indonezji oraz Nowej Gwinei. Ba, znajdowano żywe osobniki w przybrzeżnych kałużach wody oceanicznej, więc wiele wskazuje na to, że krótka kąpiel w słonej wodzie nie szkodzi im zanadto. Wygląda więc na to, że czy wskutek przemytu, czy o własnych siłach, łaźce w końcu pokonają niecałe 200km Cieśniny Torresa i będą łazić po australijskich pustkowiach. Na tym filmiku możecie zobaczyć jak sobie radzą.

 

* W przypadku wszelkich gatunków inwazyjnych ryb mają, zastosowanie regulacje prawne pozwalające na nieograniczone pozyskiwanie ich (brak limitów połowowych, brak okresu ochronnego, niewymagane uprawnienia) oraz zakazujące wyrzucania złowionych osobników do wody. W Bałtyku takim gatunkiem jest babka bycza; rybacy z upodobaniem karmią nią mewy.

** Zaleca się szczelne przykrywanie akwariów z łaźcami

Tomasz Kijewski

Jeśli chcesz wiedzieć więcej:

Hitchcock G.: Climbing perch (anabas testudineus) (perciformes: anabantidae) on saibai island, northwest torres strait: first australian record of this exotic pest fish; Memoirs of the Queensland Museum 2008

Chen X.L. RNA sequencing, de novo assembly and differential analysis of the gill transcriptome of freshwater climbing perch Anabas testudineus after six days of seawater exposure; Journal of Fish Biology 2018

Fishbase

The Telegraph, 2015

Źródło zdjęcia w nagłówku.

Jeść czy nie jeść?

Zauważyliście niechybnie, że prowadzona jest intensywna kampania informacyjna na temat zanieczyszczenia środowiska, a szczególnie środowiska morskiego. Różni ludzie podchodzą do tej problematyki w rozmaity sposób. Jedni nie przejmują się tym zupełnie, inni wpadają w panikę głosząc rychłą zagładę życia na Ziemi. Chciałbym znaleźć się pomiędzy tymi skrajnościami, bo jestem pewien że to tylko etap w historii życia na Ziemi, choć smutkiem napełnia mnie każda wieść o ginących ekosystemach. No i wstyd mi, że należę do gatunku który się do tego zamieszania przyczynił. Ale skoro już o naszym gatunku mowa, chciałbym przyłączyć się do rozpowszechnienia świadomości, że owe destrukcyjne działania i zaniedbania najsilniej uderzają w nas. Możecie przeczytać o tym także we wcześniejszych wpisach [1] [2] a dzisiejszy na pewno nie jest ostatnim.

Dioksyny, Polichlorowane dibenzofurany (PCDF) i podobne do dioksyn polichlorowane bifenyle (ld-PCB)* to grupy związków o zróżnicowanej toksyczności, ale normy bezpieczeństwa są ustalone dla najbardziej niebezpiecznych odmian. Są bardzo trwałe i występują w środowisku od powietrza po glebę, a koncentracja ich w produktach spożywczych jest niewysoka, choć powszechna (mleko, jaja, mięso, w mniejszym stopniu produkty z roślin oleistych). Nie należy jednak sądzić, że ich występowanie jest skutkiem jedynie działalności człowieka. Głównym źródłem dioksyn w środowisku są pożary lasów, ale dl-PCB i PCDF są wyłącznie dziełem cywilizacji. W przypadku ryb hodowlanych zanieczyszczenie wynika przeważnie z technologii produkcji karmy dla akwakultur; głównie rafinacji oleju rybnego z gatunków nie spożywanych przez człowieka. Bardziej rygorystyczny nadzór nad produkcją pasz spowodował stałe obniżanie się stężenia dioksyn i dl-PCB w czasie ostatnich dwóch dekad. Obniżeniu zawartości substancji toksycznych sprzyja też konsekwentne zwiększanie udziału w paszy olejów roślinnych, choć ta praktyka pociąga za sobą obniżenie wartości zdrowotnej mięsa hodowanych ryb.

Rzecz jednak nie sprowadza się jedynie do akwakultur.

Kilka lat temu w Szwecji opublikowano oficjalne ostrzeżenie przed jedzeniem tłustych dzikich ryb bałtyckich takich jak śledzie i łososie, ze względu na poziom zanieczyszczenia dioksynami i dl-PCB. Wedle tych wskazań kobiety ciężarne, planujące ciążę oraz dzieci i młodzież powinny ograniczyć spożycie tych ryb do minimum (kilka razy w roku). Poziom tych zanieczyszczeń nie jest jednak alarmujący, skoro dla pozostałych grup ludności dopuszczono spożycie nie częściej niż raz w tygodniu. Źródłem są zanieczyszczenia odprowadzane rzekami oraz spadające wraz z deszczem. W raporcie KE z 2012 podkreślono przekroczenie norm w mięsie węgorzy oraz w suplementach diety, czyli tranie.

Niekorzystne działanie na zdrowie ludzkie może wynikać z przewlekłej ekspozycji na duże stężenie dioksyn i PCB, ale ryzyko jest nieistotne jeśli przyjmowane dawki mieszczą się poniżej poziomu krytycznego. Ocena ryzyka wchodzi w zakres obowiązków takich organizacji jak WHO, Europejskie Biuro ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) oraz krajowe władze zajmujące się bezpieczeństwem żywności. Organizacje te opracowują (często niezależne od siebie, co wprowadza zamieszanie) stanowiska dotyczące problemów związanych z bezpieczeństwem żywności, oparte o konsultacje z szerokimi gronami ekspertów i komitetów naukowych. Wydają one również przewodniki dotyczące procesów oczyszczania oraz zalecanego spożycia, stale weryfikowane, co pozwala konsumentom cieszyć się korzyściami płynącymi ze spożycia określonych produktów spożywczych przy utrzymaniu bezpiecznych poziomów spożycia substancji toksycznych. Limit WHO określa bezpieczny poziom (PCDD/PCDF/dl-PCB**) w kilogramie produktu na 6,5 nanograma ( 6,5 x 10-9g) oraz miesięcznego spożycia tego koktajlu do 70 pikogramów (70 x 10-12g) na kilogram masy ciała***. Oznacza to, że osoba ważąca 70kg może bezpiecznie jeść miesięcznie 3/4kg ryby zawierającej maksymalną dopuszczalną dawkę (MDD). Jak to ma się do rzeczywistości? W raporcie PIW za ubiegły rok stwierdzono brak przekroczeń w mięsie ryb zarówno hodowlanych jak i dzikich bałtyckich, a średnia zawartość badanych związków nie przekraczała 46% dopuszczalnej wartości. Najgorzej pod tym względem prezentuje się mięso owiec, koni i strusi.

Biorąc pod uwagę przeciętne spożycie ryb w Polsce rzędu kilograma miesięcznie na osobę – nie mamy powodów do obaw, chociaż z bałtyckimi rybami trzeba mieć się na baczności. Tutaj znajdziecie praktyczny przewodnik pokazujący jak duże porcje wybranych gatunków można bezpiecznie pochłaniać.

cummulative_toxin_locations_in_fish
W produktach rybnych należy szczególnie unikać tłustych części ciała i skóry. Polecam broszurkę z której pochodzi zdjęcie.

* dl-PCB, czyli polichlorowane bifenyle (podobnie jak DDT) są substancjami zakazanymi w handlu i użyciu od 40 lat, jednak dzięki ich trwałości są nadal wykrywalne w środowisku.

** PCDD/PCDF/ dl-PCB – sumarycznie ujęty koktajl, którego zawartość w produktach określa się obok szczegółowych indeksów dla: PCDD – tetrachlorodibenzodioksyna; PCDF – Polichlorowane dibenzofurany; dl-PCB – dioksynopodobne polichlorowane bifenyle. Wszystkie te związki mają działanie rakotwórcze, zaburzają działanie enzymów wątrobowych, metabolizm węglowodanów i tłuszczy, równowagę oksydacyjną. Mają także wpływ na układ hormonalny, a ekspozycja w życiu płodowym sprzyja wystąpieniu bezpłodności.

***Wiktor Juszczenko w wyniku zamachu – zatrucia dioksynami – miał blisko tysiąckrotnie większe stężenie dioksyn we krwi.

Tomasz Kijewski

Jeśli chcesz wiedzieć więcej:

Berntssen M.H. i inni: Carry-over of dietary organochlorine pesticides, PCDD/Fs, PCBs, and brominated flame retardants to Atlantic salmon (Salmo salar L.) fillets.; Chemosphere 2011
Cao Y. i inni: Dioxin-like polychlorinated biphenyls in marine fish from Shandong, China, and human dietary exposure.; Food additives & contaminants 2018
Fernandes A.R. i inni: Occurrence and spatial distribution of chemical contaminants in edible fish species collected from UK and proximate marine waters.; Environment International 2018
Mazzoni M. i inni: Trophic transfer of persistent organic pollutants through a pelagic food web: The case of Lake Como (Northern Italy); The Science of the Total Environment 2018

Raport MIR: Dioksyny w rybach i przetworach rybnych

Badania prowadzone przez Inspekcję Weterynaryjną

Ryba z piekła rodem

Wydaje się całkiem prawdopodobne, że obecne upały stanowią preludium do gorącego lata. Takie warunki stwarzają zagrożenie dla wielu gatunków, ale bohater dzisiejszej notki lubi takie warunki.

 

Karpieniec diabli, Cyprinodon diabolis, to prawdziwy twardziel. Ta niepozorna, żwawa rybka, dorastająca do 3cm spędza całe swoje dwunastomiesięczne życie w rejonie, który trudno podejrzewać o bogactwo ichtiofauny. Karpieniec diabli żyje bowiem w Newadzie, w miejscu zwanym Devil’s Hole (chyba stąd nazwa rybki, bo wygląda bardzo przyzwoicie) na pustyni Amargosa, kilka strzałów z łuku od sławnej Doliny Śmierci. Jest uważany za najbardziej odizolowany gatunek ryb na Ziemi.

I chociaż na brak ciepła w tej okolicy nie ma co narzekać, środowiskiem zasiedlanym przez ten gatunek jest źródło termalne, w którym woda pozostaje w stałej temperaturze 33-34 stopni. Rzecz jasna, w głębszych rejonach źródła temperatura jest wyższa, ale dopiero 43 stopnie stanowią górną granicę tolerancji tych ryb. To drugi rekord.

Jak możecie przeczytać tutaj, rozpuszczalność tlenu w wodzie maleje ze wzrostem temperatury. Karpieniec jest odporny na brak tlenu wykorzystując ten sam mechanizm co nasze karasie pod lodem. Gdy robi się duszno, pozyskuje energię z przemiany glikogenu w alkohol.

Kolejny rekord dotyczy zasięgu występowania tego gatunku, bowiem obszar przezeń zajmowany wynosi około 20 metrów kwadratowych. Owszem, znalazłem także informację, że ryby te spotykano na oszałamiającej przestrzeni 68 metrów kwadratowych, ale wciąż tylko w jednym i tym samym termalnym źródle. Zresztą z opisu wynika, że do większości z tych 68 metrów rybki tylko zapływają, gdyż jest tam za ciepła woda.

Rozumiecie: Obszar Występowania Całego Gatunku!

DevilsHole NPS photo Kurt Moses
Pracownicy Służby Parków  Narodowych podczas badań tego niezwykłego siedliska.  © Kurt Moses

 

Niektórzy twierdzą, że C. diabolis zamieszkuje to niegościnne środowisko nawet od 60tys lat, inni wiążą pojawienie się rybki ze zmianami warunków hydrologicznych pod koniec ostatniego zlodowacenia 11 tys. lat temu, a jeszcze inni głoszą, że tak mała populacja nie miałaby szans trwać dłużej niż parę tysięcy lat. Genetycy mogą dyskutować do upadłego na ten temat, bo ocena wieku populacji wynika ze stopnia zróżnicowania genetycznego i jest tym bardziej precyzyjna im liczniejsza jest populacja oraz badana próba. Tymczasem liczebność tego gatunku waha się dość mocno, od ponad 500 osobników do niespełna 40 wywołując irytację u genetyków, a u ekologów stany euforii i apatii na przemian. Na dodatek tempo mutacji które akumulują się u tego gatunku jest podwyższone, więc genetycy muszą bardzo ostrożnie i niemal po omacku dobierać parametry do swoich kalkulacji.

Wobec tej dynamiki populacji i wrażliwości na powodzie, deszcze oraz ruchy sejsmiczne, C. diabolis uznany jest za gatunek krytycznie zagrożony, a okolica jego występowania znajduje się pod szczególna ochroną. To znaczy ogrodzona jest siatką.

devils hole cyprinodon © Dan Suzio

devils hole cyprinodon
Rezerwat specjalny Devil’s Hole. © Robert Shallenberger/U.S. Fish and Wildlife Service

 

Ichtiolodzy próbowali także hodować karpieńca diablego w akwariach, jednak nie udało się doprowadzić do rozrodu. Lepsze efekty uzyskano krzyżując karpieńce z pokrewnymi gatunkami, ale jak się zastanowić – gdzie jest sens biologiczny takich działań?

Tomasz Kijewski

Jeśli chcesz wiedzieć więcej:

Dzul M.C. i inni: Identifying sources of error in surveys of devils hole pupfish (Cyprinodon diabolis); The Southwestern Naturalist 2012

Heuton M. i inni: Paradoxical anaerobism in desert pupfish; Journal of Expewrimental Biology 2015

Martin C.H., Höhna S: New evidence for the recent divergence of Devil’s Hole pupfish and the plausibility of elevated mutation rates in endangered taxa; Molecular Ecology 2018

Reed J.M., Stockwell C.A.: Evaluating an icon of population persistence: the Devil’s Hole pupfish; Proceedings. Biological Sciences 2014

Sağlam İ.K. i inni: Phylogenetics support an ancient common origin of two scientific icons: Devils Hole and Devils Hole pupfish; Molecular Ecology 2016

Karaś na bani

Troszeczkę dla ochłody, a troszeczkę w powiązaniu z notką, która pojawi się za chwilę, przypominam wpis, który ukazał się tuż przed założeniem bloga na Wordpress.

Popularne w domowych akwariach i ogrodowych stawach złote karasie (Carassius auratus), podobnie jak ich dziki krewny karaś pospolity (C. carassius), wykazują się pewną niezwykłą cechą, co może ucieszyć mniej dbałych właścicieli akwariów lub sadzawek. W skrajnie zamulonej wodzie lub pod lodem, gdy dla innych ryb jest morderczo jest za mało tlenu, karasie radzą sobie co najmniej nieźle. Jeżeli zmagazynowały odpowiednio duży zapas energii pod postacią glikogenu*, są w stanie przetrwać w warunkach skrajnego deficytu tlenu nawet 5 miesięcy bez uszczerbku na zdrowiu. Fenomen ten zadziwiał ichtiologów i biochemików przez długie lata, aż wreszcie został rozwiązany przez naukowców z Uniwersytetów w Oslo, Liverpool i Lillehammer. Stwierdzili oni funkcjonowanie u karasi unikalnego mechanizmu przemiany beztlenowej, w którym zamiast kwasu mlekowego powstaje dużo bezpieczniejszy i przede wszystkim łatwiejszy do usunięcia z organizmu – etanol. Odkryciu towarzyszyła konstatacja, że w warunkach beztlenowych karasie mają poziom etanolu rzędu 0,3 promila. Otwiera to nową ścieżkę badań biochemicznych w kierunku wyjaśnienia jak to się dzieje, że ryby te nie doświadczają syndromu alkoholowego. Póki co zaobserwowano tylko, że będąc pod wpływem pływają wolniej.

Cóż za wspaniały wynalazek natury – wystarczyłoby na dłuższą chwilę wstrzymać oddech, jak w niektórych praktykach medytacyjnych. Ale niestety, nie każdemu to dane. Karasiom ten szczęśliwy szlak metaboliczny przydarzył się około 8 milionów lat temu, w czasach gdy rozchodziły się linie ewolucyjne karasia i karpia. Wtedy doszło do zdublowania genomu tych ryb, co dla większości zwierząt jest nieosiągalne. Znaczna część dodatkowego materiału genetycznego została przy tym wyzwolona spod porządkującej presji selekcyjnej i w ogólnym bałaganie doszło do powstania tego przystosowania na bazie powszechnych enzymów rozkładających alkohol.

* Takie przypomnienie z biochemii: Glikogen jest podstawowym materiałem zapasowym w organizmach zwierząt. Jego przemiana w normalnych warunkach prowadzi do uwalniania glukozy i utlenienia jej do dwutlenku węgla i wody z wydzieleniem energii. W warunkach deficytu tlenu podczas tych przemian powstaje kwas mlekowy, którego działanie w niewielkich dawkach poznał chyba każdy. Większe dawki są zabójcze.

Tomasz Kijewski

Na zdjęciu złoty karaś w jednej z dziwniejszych wersji hodowlanych. Nie wierzcie gdy ktoś powie, że ryba wstrzymuje oddech w celach rozrywkowych.  © Lerdsuwa via Wikimedia Commons // GFDL, CC-BY-SA

Jeśli chcesz wiedzieć więcej:

C.E. Fagernes: Extreme anoxia tolerance in crucian carp and goldfish through neofunctionalization of duplicated genes creating a new ethanol-producing pyruvate decarboxylase pathway; Nature Scientific reports; 2017