Передумови

шокуючі

Птахи в сільськогосподарському середовищі вже кілька десятиліть зазнають стрімкого спаду в Західній Європі. Кілька досліджень, проведених у Сполученому Королівстві на таких видах дичини, як сіра куріпка (Perdix perdix), вже кілька років тому вказували на те, що зміни, що відбулися в сільському господарстві у другій половині 20 століття, призвели до значного зменшення чисельності виду . Як кількість птахів, на яких полювали щороку, так і весняні переписи населення, демонстрували однакові тенденції. Цю саму тенденцію спостерігали і в інших неігрових видах, що мешкають у сільськогосподарських середовищах, таких як валянка (Vanellus vanellus), жайворонок звичайний (Alauda arvensis), каландрія (Melanocorypha calandra) або маленька дрофа (Tetrax tetrax). У випадку з червоною куріпкою (Alectoris rufa) важко встановити тенденцію природних популяцій через численні випуски вирощуваних куріпок, що ускладнює надійний моніторинг розвитку чисельності популяцій, але дослідження FEDENCA вказують, що зменшення у виловах у районах, де немає повторного заселення, становив від 40 до 100% по відношенню до вилову в 1980 році.

Трансформація навколишнього середовища є основним впливом інтенсифікації сільського господарства на пташині спільноти; Модифікація земель для сільськогосподарського використання тягне за собою зменшення різноманітності середовищ існування (і, отже, біорізноманіття, пов’язаного з цими середовищами існування), зменшення продовольчих ресурсів, втрату місць розмноження та притулків тощо. Однак одним із наслідків, пов'язаних із сільськогосподарською діяльністю, значення якої на цьому рівні набуло значного рівня, є використання фітосанітарних продуктів.

Основний і негайний ефект від використання фітосанітарних продуктів обумовлений їх здатністю зменшувати доступність їжі для птахів або їхньої здобичі. У цьому сенсі дослідження, проведені у Сполученому Королівстві, показали, що контроль за застосуванням пестицидів на зернових полях призвів до значного збільшення репродуктивного успіху сірої куріпки та виживання курей, що перевищила мінімальні значення, що забезпечило б утримання населення. Навпаки, на полях із звичайною обробкою фітосанітарними продуктами репродуктивний успіх та виживання курчат були б занадто низькими, щоб забезпечити стабільність популяцій.

Окрім впливу на доступність кормів, пестициди, що використовуються у сільському господарстві, можуть мати несприятливий вплив на птахів, що діють по-різному. Наприклад, фосфорорганічні та карбаматні інсектициди або антикоагулянтні родентициди мають високу гостру токсичність, викликаючи негайні наслідки після коротких періодів впливу. З іншого боку, хлорорганічні інсектициди однозначно впливають на репродуктивний успіх птахів, змінюючи утворення яєчної шкаралупи. У наш час, хоча більшість хлорорганічних інсектицидів заборонені в Іспанії, існує багато інших сполук, що використовуються з різних сімейств хімічних речовин, активність яких була визнана ендокринними руйнівниками з негативним впливом на гормональну систему та зміною репродуктивної здатності.

Цілі та план роботи

Цим проектом ми хочемо експериментально виявити можливі несприятливі наслідки для фітосанітарних продуктів, що використовуються для захисту насіння, на птахів, зокрема, на червону куріпку. Ми будемо використовувати той самий спосіб впливу, який існує в природному середовищі, тобто фітосанітар застосовуватиметься до насіння пшениці, яке згодом буде вводитися куріпкам як їжа. Для того, щоб ідентифікувати ефекти кожного пестициду окремо, буде використано зерно, оброблене одним пестицидом, хоча на місцях можуть використовуватися суміші фунгіциду та інсектициду, і тому між ними буде синергія.

Протягом усього трирічного періоду проекту ми маємо намір зосередити дослідження на дев'яти сполуках (три сполуки на рік), що використовуються для обробки насіння злаків (вівса, ячменю, кукурудзи та пшениці). Із загальної кількості продуктів, схвалених MARM для цього використання, ми обрали ті, які, швидше за все, спричинять ефекти на рівні популяції, або діючи як ендокринні руйнівники, впливаючи таким чином на розмноження, або пригнічуючи імунну систему, сприяючи таким чином розвиток хвороб, які в кінцевому підсумку можуть призвести до епідемій або тому, що вони є більш гострими токсичними і, отже, здатними спричинити пряму загибель птахів. Однак ми повинні зазначити, що реєстрація фітосанітарних продуктів регулярно оновлюється, і що деякі сполуки, які сьогодні затверджені, можуть бути заборонені найближчим часом, так само, як нові речовини можуть стати частиною переліку схвалених сполук для обробки насіння. Перша група експериментів, яка проводилася з березня 2010 року, складається з аналізу впливу трьох сполук, двох фунгіцидів (тираму та дифеноконазолу) та інсектициду (імідаклоприду).

Методологія

Оскільки ми маємо намір отримати якомога повнішу картину наслідків, що виникають при попаданні токсичних сполук куріпками, ми розробили моніторинг на різних рівнях реакцій, що проявляються під впливом птахів. З одного боку, можливо, що деякі особини гинуть в результаті потрапляння захищеного насіння, особливо тих, хто зазнає дії найтоксичніших пестицидів, якщо обробка і кількість насіння, яке потрапляє в організм, є достатньо високими. Однак не очікується, що токсичність цих сполук, що застосовуються в рекомендованих дозах, досягає летальних показників, тому ми зосередили основну частину нашого дослідження на аналізі сублетальних реакцій, які, з усією певністю, набагато вказують на те, що відбувається в природному середовищі, коли куріпки поглинають броньоване насіння. На рисунку 1 ми описали різні нелетальні реакції, які ми маємо намір проаналізувати. Спільний аналіз усіх цих змінних дозволить нам з високим ступенем точності знати, як діють досліджувані сполуки, коли їх потрапляють куріпки через оброблене насіння:

Результати

Ми виявили значну смертність серед куріпок, підданих дії тираму та, особливо, імідаклоприду (рис. 2). Упередженість у статях щодо рівня смертності вражає. Серед жертв, спричинених впливом тираму, більшість були чоловіків, на відміну від того, що сталося серед тварин, які загинули в результаті дії імідаклоприду.

Сублетальні ефекти (I): Фітнес

Як маса тіла, так і стан поводилися однаково, при цьому спостерігалася значна втрата ваги протягом періоду дії імідаклоприду та найбільшої концентрації тираму (рис. 3). Через 15 днів після закінчення впливу ефекти з точки зору маси тіла та стану зникли, що можна пояснити з двох причин: по-перше, тварини з меншою вагою не одужали і продовжували гинути протягом декількох днів після впливу припинився, що може бути підтверджено тим фактом, що розтин виявляв чіткі симптоми кахексії у більшості загиблих тварин, а по-друге, припинення впливу призвело до одужання тварин, які зазнали втрати ваги меншою мірою.

Як і слід було очікувати, зміни в забарвленні дзьоба та очного кільця проходили за подібною схемою, що спостерігається для стану тіла, знову являючи собою імідаклоприд і, в меншій мірі, тирам, що мотивувало втрату інтенсивності червонуватого забарвлення. дзьоб і око. Подібні результати також були отримані при аналізі гематокриту, що виявляє ознаки анемії серед куріпок, підданих найвищим концентраціям інсектициду та фунгіциду.

Спільний аналіз чотирьох використаних показників окисного стресу виявляє, що це не було основним ефектом у куріпок, що годуються обробленими насінням. Лише у двох випадках були виявлені конкретні відмінності щодо окисних пошкоджень у оброблених куріпок та контрольних куріпок. По-перше, імідаклоприд дав чітке збільшення частки окисленого глутатіону при застосуванні у високій дозі. А по-друге, тирам викликав значне збільшення концентрації супероксиддисмутази. Вражає, у цьому другому випадку, що цей ефект проявився лише у тих осіб, які зазнали низької концентрації тираму, а не у тих, хто зазнав високої концентрації. Однак не можна забувати, що смертність, пов’язана з цими пестицидами, розташованими майже виключно у високих дозах, означає, що кількість куріпок, на яких проаналізовано сублетальний вплив, невелика, а отже, надійність відповідних результатів цим конкретним експериментальним групам не настільки висока.

На здатність розвивати клітинну імунну відповідь впливало вплив найбільшої концентрації імідаклоприду, хоча цей ефект спостерігався лише при аналізі первинної відповіді (тієї, що виникає як наслідок першої зустрічі з антигеном), тоді як вторинної реакція не зазнала впливу пестициду. У цьому випадку це могло бути пов’язано з тим, що зазначену відповідь вимірювали через 14 днів після закінчення впливу, і тому особини вже частково оговтались від токсичної дії інсектициду. Проте на гуморальну імунну відповідь вплив будь-якого з проаналізованих фітосанітарних продуктів не впливав, тому деякі особи підтримують функціональність своєї імунної системи.

Сублетальні ефекти (II): розмноження

Ми не виявили жодної чіткої закономірності, за якою токсична дія аналізованих фітосанітарних продуктів виявляється на відсотках пар, які відклали яйця, або на середньому розмірі кладки на самку. Навіть примітно, що в деяких випадках тварини, що зазнали дії найтоксичніших сполук (тірам та імідаклоприд), виявляли кращу реакцію, ніж контроль щодо цих змінних (наприклад, 100% пар, що зазнали дії тираму, які прибули живими на початку в період розмноження відкладали яйця, тоді як ця частка залишалася в 67% контрольних груп). Це можна пояснити, як ми вказували для деяких попередніх змінних, тому, що парам, які пережили вплив, очевидно вдалося оговтатися від збитків, завданих пестицидами, хоча майбутній аналіз рівня гормонів може допомогти нам інтерпретувати ці результати.

Однак і імідаклоприд, і дифеноконазол певним чином впливали на репродуктивні зусилля, оскільки, хоча розмір несучості на самку не зменшувався щодо контролю, розміру яєць і, особливо, їх довжини, так, серед осіб, які зазнали впливу, він був нижчим до цих двох речовин у порівнянні з яйцями, відкладеними контрольними самками (рис. 4).

Щодо норм запліднення та виведення, слід зазначити, що на момент написання цієї статті деякі яйця все ще перебувають у інкубаторах, тому ми не знаємо, запліднені вони чи ні. Отже, результати, що відповідають цим двом змінним, повинні сприйматися як попередні. Дані, наявні на сьогоднішній день, свідчать про те, що саме низькі дози тираму та імідахлорприду обумовлюють нижчий рівень запліднення, що на відміну від 100% успішності запліднення серед яєць тварин, оброблених високими дозами цих фітосанітарних продуктів. 5). Швидкість висиджування залишалася на досить прийнятних рівнях у всіх обробках, що, мабуть, свідчить про те, що проблеми проявлялись переважно під час спарювання, а не стільки під час розвитку ембріона.

Висновок і наступність

Не дивно, що виявлено, що імідахлорпід є найбільш шкідливим із трьох сполук. Імідахлорпід - це інсектицид, тобто речовина, призначена для вбивства тварин, тоді як тирам та дифеноконазол - речовини, призначені для знищення грибків, тому не дивно, що через подібність щодо цільових організмів токсичний вплив імідахлорпіду на куріпок є більше, ніж у двох фунгіцидів. Однак також було показано, що тирам здатний впливати на куріпок, які з певною вагою їли насіння, оброблені цією сполукою. Немає сумнівів, що існують механізми, за допомогою яких ковтання насіння, захищеного тирамом, може поставити під загрозу здоров’я куріпок. Залишається уточнити, чи токсичні ефекти, виявлені як імідаклопридом, так і дифеноконазолом, можна перенести на те, що мають куріпки в природних середовищах існування, і з цього приводу слід враховувати ряд питань.

По-перше, куріпок під час експериментів годували виключно обробленим насінням, і, хоча в природних умовах, під час сівби насіння, безперечно, становить більшу частину раціону, ми не знаємо, наскільки споживання інших типи їжі можуть зменшити токсичну дію захищеного насіння або безпосередньо використовуватись як альтернатива споживанню зазначеного насіння.

По-друге, посів злаків відбувається восени, тобто за місяці до періоду розмноження, який відбувається навесні. Оскільки це дослідження розпочалось у березні, необхідно було негайно розпочати експерименти, щоб використати репродуктивний період навесні 2010 року, а це означає, що тварини піддавалися дії пестицидів лише короткий час перед початком розмноження. Результати вказують на те, що, як тільки прийом захищеного насіння припиняється, куріпки мають можливість відновити деякі свої функції за короткий час. Якби введення насіння відбулось восени, очікується, що ті, хто вижив, досягли репродуктивного періоду в кращих умовах, ніж у цьому експерименті. У зв'язку з цим підхід до експериментів, які слід проводити відтепер, полягає в тому, щоб дотримуватися звичайного періоду експозиції і, отже, вводити захищене насіння восени, з другою обробкою в кінці зими для імітації вплив насіння злаків з коротким циклом.

По-третє, використання дози, що відповідає подвійній рекомендованій дозі, ґрунтується на гіпотезі, що в деяких випадках фермери можуть не поважати рекомендовані дози, але таку гіпотезу потрібно підтвердити перед розглядом результатів, отриманих при обробці високими дозами.

Нарешті, ефекти введення захищеного насіння на популяції вимагають, окрім індивідуального або батьківського/дитячого погляду, застосовуваного дотепер, перспективи між поколіннями. Іншими словами, ми повинні оцінити, наскільки особа, народжена від матері, яка пережила стрес під впливом певної токсичної сполуки, досягає повноліття і здатна, в свою чергу, розмножуватися з гарантіями успіху. У зв'язку з цим перша серія експериментів забезпечила нам курей, які протягом року досягли віку зрілості, і тоді ми зможемо провести дослідження з цієї точки зору між поколіннями.

Робочий колектив

Дослідження фінансується Королівською іспанською федерацією мисливства та Національним мисливським управлінням та фінансується Фондом біологічного різноманіття ММА. Координацію для спонсорів здійснює фонд FEDENCA, промоутер різних проектів до виконання матеріалів та організація, яка обрала Інститут досліджень ігрових ресурсів (IREC) центром, де будуть проводити тести. Дослідницька група, яка проводить його, належить до Інституту досліджень мисливських ресурсів Сьюдад-Реаль, спільного центру Вищої ради з наукових досліджень, Університету Кастилії-Ла-Манча та Громадської ради Кастилії-Ла-Манчі. Команду очолює доктор Рафаель Матео Сорія, старший викладач UCLM, а також її складають Ана Лопес Антія (докторант), д-р Мануель Ортіс Санталієстра (докторант) та д-р Франсуа Муже (старший науковий співробітник експериментальної станції посушливих зон CSIC).

"Підозри мисливців підтверджуються: вплив деяких сполук (двох фунгіцидів та інсектициду), що використовуються для захисту насіння, дуже шкідливий для наших червононогих"

Таблиця 1: Перелік фітосанітарних продуктів, зареєстрованих Міністерством навколишнього середовища та сільських та морських справ для обробки насіння злаків (оновлений до червня 2010 р.).