Ur SLU:s kunskapsbank

Grodyngels kroppsmått avslöjar hormonstörande ämnen

Senast ändrad: 15 juni 2016

Från laboratoriestudier vet forskare att grodyngels utveckling kan indikera påverkan av hormonstörande ämnen och kemikalier i ett vatten. Men hur ser det ut i fält? Och hur kan fältresultaten användas i miljöarbetet?

Gunnar Carlsson är forskare på institutionen för biomedicin och veterinär folkhälsovetenskap vid SLU. Han har undersökt om vilda grodyngel kan användas som bioindikatorer för förekomst av hormonstörande ämnen och kemikalier i miljön1.

– Grodor har inte ingått i miljöövervakningen tidigare, utan mer inventerats utifrån ett artperspektiv. Våra undersökningar kan ge indikationer om miljön för oss andra men är också intressanta ur ett grodhälsoperspektiv, säger Gunnar Carlsson.

På global nivå pågår stora utdöenden bland groddjuren och de står inför många hot som fragmentering av livsmiljöer, miljögifter, ökad UV-strålning, klimatförändringar och inte minst sjukdomar som sprids genom handel.

Ny metod för att hitta påverkade vatten

Under fem år har Gunnar samlat in och analyserat 533 grodyngelprover från 120 lokaler i olika delar av södra och mellersta Sverige (se karta). Platserna representerar vatten i olika typer av landskap och med olika grad av påverkan. Gunnar har begränsat sig till att samla in grodyngel av de tre vanligaste groddjursarterna som finns spridda över hela landet – åkergroda, vanlig groda och vanlig padda. Alla groddjur är frilysta i Sverige och därför har Gunnar sökt tillstånd för insamlingen hos respektive länsstyrelse.

– Jag ville få med grodvatten från olika typer av landskap samtidigt som jag ville undvika att få med sällsynta groddjur, berättar Gunnar Carlsson.

Insamlingen går till så att Gunnar håvar efter djuren på lokalen och sedan tar han prover på upp till tio djur från varje lokal. Gunnar väger och mäter olika kroppsmått på grodynglen, som vikt och benlängd. Groddjuren avlivas genom att sövas mycket djupt innan svans och lever tas ut och resten av ynglets kropp bevaras för senare analys av sköldkörteln. Vid samma tillfälle tas vattenprover för senare analyser och en beskrivning av livsmiljön tecknas också ned.

– Undersökningen ger en bild av normaltillståndet bland vilda grodyngel och gör så att vi framöver kan hitta lokaler som avviker från det normala och där gå vidare med mer detaljerade undersökningar, säger Gunnar Carlsson.

Avvikelser i kroppsmåtten på några platser

Resultaten visar att de finns platser där grodynglen avviker från det normala. Vattenproven för dessa lokaler har analyserats vidare på laboratoriet för organiska miljögifter vid SLU, där man hittat enstaka bekämpningsmedel i låga halter, bland annat en neonikotinoid. Men halterna av bekämpningsmedel i proverna är så låga att de i sig inte kan förklara den toxiska effekten.

– Det kan till exempel vara så att den största exponeringen från bekämpningsmedel inte kommer från vattnet utan från att ämnena fastnat i vattenvegetationen, vilket vi inte undersökt, spekulerar Gunnar Carlsson.

På den plats som hade mest uppseendeväckande avvikelser var grodynglen från flera av grodyngelarterna betydligt större än normalt, vilket tyder på att det är något i miljön som är orsaken. Dessutom återkom avvikelserna flera år i rad.

– Vi har fortfarande ingen specifik förklaring till avvikelserna men går vidare med flera olika spår och förfinar samtidigt metodiken genom att leta efter genmarkörer även för andra störningar än av sköldkörtelfunktionen, säger Gunnar Carlsson.

Observationer läggs i Artportalen

Resultaten från undersökningen kan även användas för fler områden än det toxikologiska då en hel del andra uppgifter samlas in i samband med provtagningen till exempel vattnets omgivande naturtyp, vattentyp, pH, hårdhet, konduktivitet och kvävehalt.

– Uppgifterna ger till exempel en bild av i vilka typer av livsmiljöer de olika grodarterna trivs, säger Gunnar Carlsson.

Artobservationerna läggs in i Artportalen efterhand och övriga data från projektet kommer så småningom också att tillgängliggöras som öppna data.

Undersökt dagvattendammars vattenkvalitet

Gunnar Carlsson har även varit engagerad i ett projekt för att utvärdera vattenkvaliteten i 15 dagvattendammar längs med större vägar Uppsala- och Stockholmsregionen2.

– Vi såg bland annat att grodembryon som växt upp i några av dagvattendammarna fick en lägre hjärtslagsfrekvens än kontrollgruppen. Det kan innebära bland annat en lägre ämnesomsättning, vilket kan vara en nackdel, säger Gunnar Carlsson.

Men slutsatsen blev ändå att dagvattendammarna i studien verkar vara en hyfsat bra miljö för grodyngel att växa upp i. I USA har forskare sett att dagvattendammar har kunnat bidra till att grodpopulationer behålls i områden där det råder brist på lämpliga naturliga livsmiljöer.

– Dagvattendammar erbjuder en ny livsmiljö för groddjur, vilket kanske är bra då det råder brist på bra groddjursmiljöer i landskapet efter alla utdikningar. Men samtidigt finns ju en risk att vi lockar groddjur att slå sig ned i en potentiellt giftig miljö, säger Gunnar Carlsson.

1 I ett angränsande forskningsprojekt, görs tester av sköldkörtelstörande effekter av ämnen som finns i inomhusdamm med hjälp av grodyngelmodellen, www.aces.su.se/misse.

2 Pohl J, et al (2015). Toxicological evaluation of water from stormwater ponds using Xenopus tropicalis  embryos. Wetlands Ecol Manage. DOI 10.1007/s11273-015-9444-0.

Program Giftfri miljö

Fakta:

Fakta: Så påverkar sköldkörtelstörande ämnen yngelutvecklingen

Många kemikalier interagerar med naturliga hormoner och kan därför ge hormonstörande effekter. Det gäller till exempel olika flamskyddsmedel vars molekylstruktur liknar det naturliga sköldkörtelhormonet tyroxin, som finns hos alla ryggradsdjur. Tyroxin reglerar bland annat ämnesomsättningen.

För ett grodyngel ger en för låg produktion av tyroxin en specifik och lättobserverad effekt – omvandlingen från yngel till vuxet djur stannar helt enkelt av. Det är tyroxinet som styr att bakbenen växer ut och att svansen tillbakabildas. Om tyroxinomsättningen är störd så att den blir för låg, kommer grodynglet fortsätta att vara yngel en längre tid. Men eftersom storlekstillväxten fortsätter så kommer också ynglet att bli större än normalt.

Förekomst av sköldkörtelstörande ämnen standardtestas genom att använda grodyngels utveckling och leta efter onormala kroppsmått för respektive utvecklingsstadium.

Men redan innan påverkan syns i förändrade kroppsmått, kan den spåras på andra sätt. I sköldkörtelns tyroxinproducerande celler syns till exempel påverkan genom att cellstorleken ökar. Människor har samma förmåga att öka på produktionen av tyroxin.

Snitt av sköldkörtelceller hos klogroda. Överst syns normalstora celler medan cellerna till på nedre bilden är förstorade på grund av påverkan från hormonstörande ämnen (propyltiouracil 20 mg/L). Källa: Gunnar Carlsson, SLU.


Kontaktinformation