Fluoranteenin vaikutukset vesikirpun (Daphnia magna) kasvuun, lisääntymiseen ja sydämensykkeeseen eri lämpötiloissa

Abstract

Polysyklisiä aromaattisia hiilivetyjä (PAH-yhdisteitä) esiintyy kaikkialla ympäristössä. Ne syntyvät epätäydellisen palamisen seurauksena, esimerkiksi vulkaanisessa toiminnassa sekä fossiilisten polttoaineiden poltossa. PAH-yhdisteet ovat biokertyviä, pysyviä ja eliöille haitallisia yhdisteitä. Eräs yleisesti esiintyvä karsinogeeninen PAH-yhdiste on fluoranteeni. Tässä tutkimuksessa selvitettiin fluoranteenin (10, 20, 40 ja 80 µg/l) toksisuutta vesikirpuille eri lämpötiloissa (18, 20 ja 22 °C). Lisääntymiskokeessa seurattiin Daphnia magna-lajin kuolleisuutta, lisääntymistä ja kasvua. Vesikirppujen sydämensykettä tutkittiin kolmella eri koeasetelmalla videoimalla sydäntä, kun vesikirppu altistettiin fluoranteenille. Tulokset osoittivat, että fluoranteenialtistus vaikutti haitallisesti Daphnia magna -lajin kasvuun lisääntymiseen ja sydämensykkeeseen. Lämpötilan noustessa poikuekoot kasvoivat, poikastuotanto aloitettiin keskimäärin aiemmin ja vesikirppuemot saavuttivat suuremman ruumiinkoon. Suurimmat erot havaittiin yleensä 18 ja 22 °C lämpötilakäsittelyjen välillä. Fluoranteenialtistus nosti vesikirppujen sydämensykettä 15 sekunnin altistuksen jälkeen, mutta kroonisessa altistuksessa vaikutuksia ei havaittu, mikä viestii suojamekanismin käynnistymisestä haitta-aineitta vastaan. Vain muutaman asteen lämpötilaeroilla havaittiin yhdysvaikutuksia fluoranteenialtistuksen kanssa, mikä herättää huolen lämpenevien vesiekosysteemien tulevaisuudesta ja lajien sopeutumisesta muuttuviin olosuhteisiin haitta-aineiden myötävaikutuksessa.

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are ubiquitous environmental pollutants. They are generated in incomplete combustion, e.g., in volcanic activity and the burning of fossil fuels. PAHs are bioaccumulative, persistent and harmful to living organisms. One common, carcinogenic PAH compound is fluoranthene. This study investigated the toxicity of fluoranthene (10, 20, 40 and 80 µg/L) to water fleas at different temperatures (18, 20 and 22 °C). The reproduction test monitored the mortality, reproduction, and growth of the Daphnia magna. The heart rate of water fleas was studied with three different experimental setups by videotaping the heart when the water flea was exposed to fluoranthene. The results showed that exposure to fluoranthene had adverse effects on growth, reproduction, and heart rate of Daphnia magna. As the temperature rose, on average the number of offspring increased, clutch production started earlier, and parent animals reached a larger body size. The biggest differences were generally observed between the 18 and 22 °C temperature treatments. Fluoranthene exposure increased the heart rate of Daphnia after 15 seconds of exposure, but no effects were observed in chronic exposure, which signals the start of the protective mechanism against harmful substances. Only a few degrees of temperature differences were found to have combined effects with fluoranthene exposure, which raises concerns about the future of warming water ecosystems and the adaptation of species to changing conditions with the contribution of harmful substances.