როგორ მოქმედებს დაბინძურება ცხოველთა გენეტიკაზე?

გარემოში დაბინძურება მოიცავს ნახშირბადის და სხვა ქიმიკატების გაზრდას ჰაერში, სოფლის მეურნეობის საკვები ნივთიერებების ჩამონადენი, ფარმაცევტული საშუალებები წყლის სისტემებში ნარჩენები, ნაგავსაყრელებიდან გაჟონვა, ადამიანის განავლის რეზერვუარები, ნაგავი ხმელეთისა და წყლის სისტემებში და ყველაფერი შორის. მიუხედავად იმისა, რომ ადვილია ნაგვის გავლენის დანახვა მსხვილ ცხოველებზე, პოტენციურად საზიანო გავლენა გენეტიკაზე მეტწილად დაუდგენელია. გარდა ამისა, გენმოდიფიცირებული მცენარეებისა და ცხოველების გაჩენისთანავე, მოდიფიცირებული ორგანიზმების მიერ ბუნებრივ პოპულაციებში გენეტიკური დაბინძურება წარმოშობს საზრუნავს.

ნაჩვენებია, რომ ცხოველების სისტემებში მოხვედრილი ქიმიური დამაბინძურებლები იწვევს გენეტიკური მრავალფეროვნების პირდაპირ ცვლილებებს. მაგალითად, ერთმა კვლევამ აჩვენა მძიმე მეტალების ზემოქმედება ფინეთისა და რუსეთში არსებულ ქარხანაში, აგრეთვე რადიოაქტიური იზოტოპები ბირთვული დამუშავების შედეგად. მცენარეთა რუსეთში გამოიწვიოს გენეტიკური მრავალფეროვნების ზრდა ველური პოპულაციების დიდი ტიტრის და საპირისპირო შემცირება მოსახლეობის pied მფრინავი მტაცებელი. ჰაერის დაბინძურება გარემოში მოხვდება ფოლადის ქარხნებიდან ჰამილტონში, ონტარიო, უკავშირდება როგორც თოლიების, ასევე თაგვების შთამომავლების გენეტიკური მუტაციების სიჩქარის ზრდას. ეს შედეგები არ არის ლოკალიზებული. ჩერნობილის ბირთვული ავარიის შემდეგ ანალოგიურმა გამოკვლევებმა აღნიშნა, რომ გაიზარდა მუტაციის სიჩქარე ფრინველისა და მღრღნელების პოპულაციებში. მძიმე მეტალებს უკავშირებენ დნმ-ის დაზიანებას ფრინველებისა და ძუძუმწოვრების პოპულაციებში, რამაც აჩვენა გენების მუტაციების მომატებული რაოდენობა სამრეწველო ადგილებში. ამ სახეობებში ფიზიკური, ქცევის ან გადარჩენის სიჩქარის ცვლილებების შესახებ არ დაფიქსირებულა; მაგრამ ეფექტები ლოკალიზებულია მხოლოდ რამდენიმე თაობაში.

გარემოს დაბინძურება იწვევს უამრავ ფიზიკურ პრობლემას ცხოველებში, მათ შორის დაავადების, მაგალითად კიბოს, და ჰორმონის შეცვლილი დონისა და გამრავლების დონის გაზრდაზე; თუმცა ეს არ უკავშირდება გენეტიკურ ცვლილებას. 1980-იანი წლების ბოლოდან სხეულის სიმეტრია გამოიყენება როგორც გენეტიკური და განვითარების რეგულარობის მაჩვენებელი. ასიმეტრია არის ფიზიკური ცვლილება, რომელიც მიუთითებს გენეტიკურ პათოლოგიაზე. კალმახებში, თაგვებსა და ფრინველებში, გარემოს დაბინძურება იწვევს ასიმეტრიას, სხეულის ერთ მხარეს გაფართოებული ფიზიკური თვისებების სახით. ასიმეტრია გვხვდება სხეულის ყველა ნაწილში, მაგრამ უფრო მეტად ისეთ თვისებებში, როგორიცაა ორნამენტები, რომლებიც გამოიყენება მეწყვილის მოსაზიდად. მერცხლებსა და ზებრას ფარფლებში ასიმეტრიული ორნამენტებით ჩიტები ნაკლებად მრავლდებიან და მათ შვილებს გადარჩენის დაბალი მაჩვენებელი აქვთ. იმ თვისებებში, რომლებიც გავლენას არ ახდენენ გამრავლებაზე, როგორიცაა ციყვითა და თაგვებში ფეხის ზომა და კალმახის ზოლის ზომა, ასიმეტრია ზრდის მგრძნობელობას მტაცებლებისადმი და გადარჩენის შემცირება. გენეტიკურად, ასიმეტრია ასევე მიუთითებს გენეტიკური მრავალფეროვნების შემცირებაზე, რაც იწვევს სტრესზე სათანადო რეაგირების შეუძლებლობას.

გენეტიკური დაბინძურება ხდება მაშინ, როდესაც ველური პოპულაციები ერევა ან მათზე მოქმედებს გენმოდიფიცირებული ორგანიზმები. კულტურებისთვის, ველური პოპულაციები გადაშენდება, როდესაც კონკურენციას გაუწევს მათ, ვინც შეცვლილია, რომ მდგრადი იყოს ქიმიკატების მიმართ და მწერების მიერ მოხმარება. მწერების სახეობები ასევე ადგილობრივად გადაშენდებიან და მუტაციის უფრო მაღალ მაჩვენებლებს ავლენენ, როდესაც იკვებებიან კულტურებით, რომლებიც გენმოდიფიცირებულია ინსექტიციდების წარმოებისთვის. ეს მიანიშნებს, რომ მუტაციები და შეცვლილი გადარჩენა შეიძლება მოხდეს სხვა, უფრო დიდ ბალახოვან ცხოველებში. ინდოეთში გენმოდიფიცირებულ კულტურებზე მცხოვრებმა ბაქტერიებმა გამოავლინეს ანტიბიოტიკებისადმი გამძლეობა, რომელთაგან ერთ – ერთი გავრცელებულია რეგიონში ტუბერკულოზის სამკურნალოდ. ბაქტერიული რეზისტენტობის ზრდასთან ერთად, ამან შეიძლება გამოიწვიოს დაავადების გავრცელების ზრდა ადამიანის პოპულაციაში. გენეტიკური დაბინძურება ასევე შეიძლება მოხდეს ველური და მოდიფიცირებული ორგანიზმების შეჯვარებით, ჰიბრიდების წარმოქმნით. ეს მოხდა შეერთებულ შტატებში, ინდოეთში და მთელ ევროპაში, მცენარეები მდოგვიდან, ბოლომდე, ბოლოკიდან, ზეთოვანი გაუპატიურება და სხვა, მაგრამ ამ გენეტიკური ცვლილებების შედეგები ბუნებრივ პოპულაციებზე ჯერჯერობით არ ჩანს.

ცხოველების ზოგიერთი პოპულაცია უფრო მგრძნობიარეა, ვიდრე სხვები დაბინძურების ზემოქმედებისგან. მგრძნობელობის მომატება უფრო ხშირი ავადმყოფობის და რეპროდუქციის შემცირების ფორმით ვლინდება. ეს ეფექტები შეიძლება გაერთიანდეს, რაც იწვევს ადგილობრივი, მგრძნობიარე პოპულაციების საბოლოოდ გადაშენებას. თაგვებში, ოზონის დაბინძურებისადმი მგრძნობელობა დაკავშირებულია იმავე ქრომოსომასთან, როგორც გოგირდის ნაწილაკებისადმი მგრძნობელობა. ეს მიუთითებს მგრძნობიარე პოპულაციებში ლოკალიზებული გადაშენების ალბათობის გაზრდის ალბათობაზე.

გარემოს დაბინძურებამ მიკრობულ საზოგადოებაში გამოიწვია მთელი რიგი გენეტიკური ეფექტები, ანტიბიოტიკებისა და სოკოს საწინააღმდეგო რეზისტენტობიდან დაწყებული მიკრობული მრავალფეროვნების ზრდით. წყლის სისტემებში ფარმაცევტული პროდუქტების გაზრდილი რაოდენობა მიკრობებს გამოწვეულია ანტიმიკრობული მედიკამენტების უფრო ფართო კლასის მიმართ. მაგალითად, ე. ნაჩვენებია, რომ სამხრეთ კაროლინას Shipyard Creek– დან იზოლირებული ტოქსიკური ლითონები და სხვა სამრეწველო ნარჩენები დაბინძურებულია ცხრა სხვადასხვა კლასის ანტიბიოტიკების მიმართ. როგორც გარემოში მიკრობები იცვლება და პოტენციურად იზრდება უფრო ვირუსული და პათოგენური, შეიცვლება მათი გავლენა ცხოველებზე, რომლებთანაც კონტაქტში შედიან.