Загрязнение усиливает риск исчезновения зелёных черепах из-за смещения полового соотношения
Зелёные морские черепахи (Chelonia mydas) занесены в Красный список МСОП как находящиеся под угрозой исчезновения. Помимо браконьерства, столкновений с лодками, разрушения среды обитания и случайного отлова, на них влияет более скрытая угроза, связанная с изменением климата: у черепах температурно-зависимое определение пола, и рост температуры приводит к появлению всё большего числа самок. Например, в северной части Большого Барьерного рифа на сотни самок рождается всего один самец.
Новое исследование показывает, что риск вымирания из-за нехватки самцов может усугубляться загрязнением окружающей среды.
«Мы показываем, что загрязняющие вещества от деятельности человека также могут влиять на соотношение полов у развивающихся зелёных черепах, усиливая уже существующий перекос в сторону самок», — говорит ведущий автор исследования д-р Артур Барраса из Австралийского института рек Университета Гриффита.
Исследование на острове Херон
Учёные изучали влияние загрязнения на развитие черепах на острове Херон в южной части Большого Барьерного рифа. Здесь соотношение полов пока более сбалансировано, чем ближе к экватору: на 2–3 самки вылупляется примерно один самец.
Исследование было частью проекта WWF-Australia "Turtle Cooling Project", направленного на противодействие антропогенному влиянию на половой состав черепах. Работа была одобрена этическим комитетом по животным Университета Квинсленда.
Было собрано 17 кладок яиц сразу после их откладки. Их перезахоронили рядом с автоматическими температурными датчиками. После вылупления черепашат подвергли эвтаназии, определили пол путём вскрытия и изучили их печень.
Анализ загрязняющих веществ
В печени измеряли содержание 18 металлов (хром, сурьма, барий и др.) и органических загрязнителей (полициклические ароматические углеводороды (PAHs), полихлорированные бифенилы (PCBs), полибромированные дифениловые эфиры (PBDEs)). Известно, что эти вещества могут действовать как ксеноэстрогены — имитировать женские половые гормоны.
«Накопление этих загрязнителей у самки происходит в месте её кормления. При развитии яиц они поглощают накопленные ею вещества, которые затем сохраняются в печени эмбрионов на годы после вылупления», — пояснил Барраса.
Результаты: загрязнение смещает соотношение в сторону самок
Соотношение полов в разных кладках варьировалось от 100% самцов до 100% самок, при этом большинство гнёзд давало преимущественно самок. Чем выше была средняя концентрация тяжёлых металлов (сурьмы и кадмия) в печени вылупившихся черепашат, тем сильнее был перекос в сторону самок в данном гнезде.
Учёные пришли к выводу, что эти загрязнители имитируют эстроген и перенаправляют пути развития эмбрионов в сторону формирования самок.
«По мере приближения соотношения полов к 100% самок взрослым самкам будет всё сложнее найти партнёра. Это становится особенно важно, поскольку изменение климата продолжит нагревать пляжи для гнездования и усиливать перекос в сторону самок», — отметил Барраса.
Старший автор работы д-р Джейсон ван де Мерви добавил, что определение конкретных соединений, влияющих на пол потомства, важно для разработки стратегий защиты. Поскольку основные источники тяжёлых металлов — деятельность человека (добыча полезных ископаемых, сток, загрязнение отходов), необходимо применять научно обоснованные долгосрочные стратегии для сокращения поступления загрязняющих веществ в океаны.