Πώς επηρεάζει η ρύπανση η γενετική των ζώων;

Η ρύπανση στο περιβάλλον περιλαμβάνει αυξημένο άνθρακα και άλλες χημικές ουσίες στον αέρα, απορροή γεωργικών θρεπτικών συστατικών, φαρμακευτικά προϊόντα απόβλητα σε υδρόβια συστήματα, διαρροές από χώρους υγειονομικής ταφής, δεξαμενές ανθρώπινων περιττωμάτων, σκουπίδια σε χερσαία και υδρόβια συστήματα και όλα μεταξύ. Αν και είναι εύκολο να δούμε την επίδραση των σκουπιδιών σε μεγάλα ζώα, οι δυνητικά επιβλαβείς επιπτώσεις στη γενετική είναι σε μεγάλο βαθμό άγνωστες. Επιπλέον, με την έλευση γενετικά τροποποιημένων φυτών και ζώων, η γενετική ρύπανση από τροποποιημένους οργανισμούς σε φυσικούς πληθυσμούς αποτελεί αναδυόμενο πρόβλημα.

Οι χημικοί ρύποι που μπαίνουν στα συστήματα των ζώων έχει αποδειχθεί ότι προκαλούν άμεσες αλλαγές στη γενετική ποικιλομορφία. Για παράδειγμα, μια μελέτη διαπίστωσε έκθεση σε βαρέα μέταλλα από εργοστάσια τήξης στη Φινλανδία και τη Ρωσία, καθώς και ραδιενεργά ισότοπα από πυρηνική επεξεργασία φυτό στη Ρωσία για να προκαλέσει αύξηση της γενετικής ποικιλομορφίας για τους άγριους πληθυσμούς του μεγάλου tit και μια αντίθετη μείωση των πληθυσμών των πίτες μύγα. Η ατμοσφαιρική ρύπανση που πέφτει στο περιβάλλον από χαλυβουργεία στο Χάμιλτον του Οντάριο, έχει συνδεθεί με την αύξηση του ποσοστού γενετικών μεταλλάξεων στους απογόνους τόσο των γλάρων όσο και των ποντικών. Αυτά τα αποτελέσματα δεν εντοπίζονται. Παρόμοιες μελέτες μετά το πυρηνικό ατύχημα του Τσερνομπίλ ανέφεραν αυξημένα ποσοστά μετάλλαξης σε πληθυσμούς πτηνών και τρωκτικών. Τα βαρέα μέταλλα έχουν συνδεθεί με βλάβες στο DNA σε πληθυσμούς πουλιών και θηλαστικών, οι οποίοι έχουν δείξει αυξημένο αριθμό γονιδιακών μεταλλάξεων σε βιομηχανικές περιοχές. Δεν υπάρχει καμία καταγραφή των φυσικών, συμπεριφορών ή αλλαγών στο ποσοστό επιβίωσης στα είδη αυτά. αλλά τα αποτελέσματα έχουν εντοπιστεί σε λίγες μόνο γενιές.

Η περιβαλλοντική ρύπανση προκαλεί μια σειρά φυσικών προβλημάτων στα ζώα, συμπεριλαμβανομένων των αυξημένων ποσοστών ασθενειών, όπως ο καρκίνος, και αλλαγμένων επιπέδων ορμονών και αναπαραγωγής. αν και αυτά δεν έχουν συνδεθεί με μια γενετική αλλαγή. Από τα τέλη της δεκαετίας του 1980, η συμμετρία του σώματος χρησιμοποιείται ως δείκτης γενετικής και αναπτυξιακής κανονικότητας. Η ασυμμετρία είναι μια φυσική αλλαγή που σηματοδοτεί γενετική ανωμαλία. Στην πέστροφα, τα ποντίκια και τα πουλιά, η περιβαλλοντική ρύπανση οδηγεί σε ασυμμετρία, με τη μορφή διευρυμένων φυσικών χαρακτηριστικών στη μία πλευρά του σώματος. Η ασυμμετρία εμφανίζεται σε όλα τα μέρη του σώματος, αλλά κυρίως σε χαρακτηριστικά όπως στολίδια που χρησιμοποιούνται για να προσελκύσουν συντρόφους. Σε χελιδόνια και ζέβρα σπίτια, τα πουλιά με ασύμμετρα στολίδια αναπαράγονται λιγότερο και οι απόγονοί τους έχουν χαμηλότερα ποσοστά επιβίωσης. Σε χαρακτηριστικά που δεν επηρεάζουν την αναπαραγωγή, όπως το μέγεθος του ποδιού στους σκίουρους και τα ποντίκια και το μέγεθος των πτερυγίων στην πέστροφα, η ασυμμετρία προκαλεί αυξημένη ευαισθησία στους θηρευτές και μειωμένη επιβίωση. Γενετικά, η ασυμμετρία υποδηλώνει επίσης μειωμένη γενετική ποικιλομορφία που οδηγεί σε αδυναμία κατάλληλης αντίδρασης στο άγχος.

Η γενετική ρύπανση συμβαίνει όταν οι άγριοι πληθυσμοί αναμιγνύονται ή επηρεάζονται από γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς. Για τις καλλιέργειες, οι άγριοι πληθυσμοί εξαφανίζονται όταν αντισταθμίζονται από εκείνους που έχουν τροποποιηθεί ώστε να είναι ανθεκτικοί στις χημικές ουσίες και στην κατανάλωση από έντομα. Τα είδη εντόμων επίσης εξαφανίζονται τοπικά και παρουσιάζουν υψηλότερα ποσοστά μετάλλαξης όταν τρέφονται με καλλιέργειες που είναι γενετικά τροποποιημένες για την παραγωγή εντομοκτόνων. Αυτό υποδηλώνει μεταλλάξεις και αλλοιωμένη επιβίωση μπορεί να συμβεί σε άλλα, μεγαλύτερα φυτοφάγα. Τα βακτήρια που ζουν σε γενετικά τροποποιημένες καλλιέργειες στην Ινδία έχουν δείξει αυξημένη αντοχή στα αντιβιοτικά, ένα από τα οποία χρησιμοποιείται συνήθως για τη θεραπεία της φυματίωσης στην περιοχή. Καθώς αυξάνεται η αντοχή των βακτηρίων, θα μπορούσε να προκαλέσει αύξηση της εξάπλωσης της νόσου στον ανθρώπινο πληθυσμό. Η γενετική ρύπανση μπορεί επίσης να συμβεί μέσω του ζευγαρώματος άγριων και τροποποιημένων οργανισμών, παράγοντας υβρίδια. Αυτό συνέβη στις Ηνωμένες Πολιτείες, την Ινδία και σε όλη την Ευρώπη με φυτά από μουστάρδα έως γογγύλι, ραπανάκι, βιασμός ελαιούχων σπόρων και πολλά άλλα, αλλά οι συνέπειες αυτών των γενετικών αλλαγών στους φυσικούς πληθυσμούς δεν έχουν ακόμη δει.

Ορισμένοι ζωικοί πληθυσμοί είναι πιο ευαίσθητοι από άλλους στις επιπτώσεις της έκθεσης στη ρύπανση. Η αυξημένη ευαισθησία εμφανίζεται με τη μορφή συχνότερης ασθένειας και μειωμένων ποσοστών αναπαραγωγής. Αυτά τα αποτελέσματα μπορούν να συνδυαστούν προκαλώντας την τελική εξαφάνιση των τοπικών, ευπαθών πληθυσμών. Σε ποντίκια, η ευαισθησία στη ρύπανση του όζοντος έχει συνδεθεί με το ίδιο χρωμόσωμα με την ευαισθησία σε σωματίδια θείου. Αυτό υποδηλώνει αυξημένη πιθανότητα τοπικής εξαφάνισης σε ευαίσθητους πληθυσμούς.

Η περιβαλλοντική ρύπανση έχει προκαλέσει μια σειρά γενετικών επιπτώσεων στη μικροβιακή κοινότητα, από την αντοχή στα αντιβιοτικά και κατά των μυκήτων έως την αύξηση της μικροβιακής ποικιλομορφίας. Αυξημένες ποσότητες φαρμακευτικών προϊόντων σε συστήματα νερού προκαλούν τα μικρόβια να γίνουν ανθεκτικά σε μια ευρύτερη κατηγορία αντιμικροβιακών φαρμάκων. Για παράδειγμα, Ε. Το coli που απομονώθηκε από το Shipyard Creek στη Νότια Καρολίνα, το οποίο μολύνθηκε από τοξικά μέταλλα και άλλα βιομηχανικά απόβλητα, έχει αποδειχθεί ότι είναι ανθεκτικό σε εννέα διαφορετικές κατηγορίες αντιβιοτικών. Καθώς τα μικρόβια στο περιβάλλον αλλάζουν και πιθανώς αναπτύσσονται πιο μολυσματικά και παθογόνα, η επίδρασή τους στα ζώα με τα οποία έρχονται σε επαφή θα αλλάξει επίσης.