มลพิษมีผลกระทบต่อพันธุศาสตร์สัตว์อย่างไร?

มลภาวะในสิ่งแวดล้อมรวมถึงคาร์บอนที่เพิ่มขึ้นและสารเคมีอื่นๆ ในอากาศ สารอาหารที่ไหลบ่าทางการเกษตร เภสัชภัณฑ์ ของเสียในระบบน้ำ การรั่วไหลจากหลุมฝังกลบ แหล่งอุจจาระของมนุษย์ ขยะในระบบบกและในน้ำ และทุกสิ่งใน ระหว่าง. ถึงแม้ว่าจะเห็นผลกระทบของขยะต่อสัตว์ขนาดใหญ่ได้ง่าย แต่ผลกระทบที่อาจสร้างความเสียหายต่อพันธุกรรมนั้นส่วนใหญ่ไม่ทราบแน่ชัด นอกจากนี้ เมื่อมีการกำเนิดของพืชและสัตว์ดัดแปลงพันธุกรรม มลพิษทางพันธุกรรมจากสิ่งมีชีวิตที่ดัดแปลงให้กลายเป็นประชากรธรรมชาติเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นใหม่

มลพิษทางเคมีที่เข้าสู่ระบบของสัตว์ได้แสดงให้เห็นว่าทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโดยตรงต่อความหลากหลายทางพันธุกรรม ตัวอย่างเช่น การศึกษาชิ้นหนึ่งพบว่าการสัมผัสกับโลหะหนักจากโรงถลุงแร่ในประเทศฟินแลนด์และรัสเซีย รวมทั้งไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีจากการแปรรูปด้วยนิวเคลียร์ พืชในรัสเซียทำให้เกิดความหลากหลายทางพันธุกรรมเพิ่มขึ้นสำหรับประชากรของหัวนมโตในป่าและการลดลงของจำนวนประชากรของ pied ที่ตรงกันข้าม นักจับแมลงวัน มลพิษทางอากาศที่ตกลงสู่สิ่งแวดล้อมจากโรงถลุงเหล็กในเมืองแฮมิลตัน รัฐออนแทรีโอ มีความเชื่อมโยงกับอัตราการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่เพิ่มขึ้นในลูกหลานของนกนางนวลและหนู ผลลัพธ์เหล่านี้ไม่ได้แปลเป็นภาษาท้องถิ่น การศึกษาที่คล้ายคลึงกันหลังจากอุบัติเหตุนิวเคลียร์เชอร์โนบิลรายงานอัตราการกลายพันธุ์ที่เพิ่มขึ้นในประชากรนกและหนู โลหะหนักมีส่วนเกี่ยวข้องกับความเสียหายของ DNA ในนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีการกลายพันธุ์ของยีนเป็นจำนวนมากในพื้นที่อุตสาหกรรม ไม่มีบันทึกการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ พฤติกรรม หรืออัตราการรอดตายในสายพันธุ์เหล่านี้ แต่เอฟเฟกต์ได้รับการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นเพียงไม่กี่รุ่น

มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมทำให้เกิดปัญหาทางกายภาพหลายประการในสัตว์ รวมถึงอัตราการเกิดโรคที่เพิ่มขึ้น เช่น มะเร็ง ระดับฮอร์โมนและการสืบพันธุ์ที่เปลี่ยนแปลงไป แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะไม่เชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม ตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1980 เป็นต้นมา ความสมมาตรของร่างกายถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ความสม่ำเสมอทางพันธุกรรมและพัฒนาการ ความไม่สมดุลคือการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพที่ส่งสัญญาณถึงความผิดปกติทางพันธุกรรม ในปลาเทราต์ หนูและนก มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมส่งผลให้เกิดความไม่สมดุล ในรูปแบบของลักษณะทางกายภาพที่ขยายใหญ่ขึ้นที่ด้านใดด้านหนึ่งของร่างกาย ความไม่สมดุลเกิดขึ้นในทุกส่วนของร่างกาย แต่มีลักษณะเหมือนเครื่องประดับที่ใช้ในการดึงดูดคู่ครอง ในนกนางแอ่นและนกฟินช์ม้าลาย นกที่มีเครื่องประดับอสมมาตรจะสืบพันธุ์ได้น้อยลง และลูกหลานของพวกมันมีอัตราการรอดตายต่ำกว่า ลักษณะที่ไม่ส่งผลต่อการสืบพันธุ์ เช่น ขนาดเท้าของกระรอกและหนู และขนาดครีบของปลาเทราท์ ความไม่สมดุลทำให้เกิดความไวต่อผู้ล่าและการอยู่รอดลดลง ความไม่สมดุลทางพันธุกรรมยังแสดงให้เห็นความหลากหลายทางพันธุกรรมที่ลดลงซึ่งนำไปสู่การไม่สามารถตอบสนองต่อความเครียดได้อย่างเหมาะสม

มลภาวะทางพันธุกรรมเกิดขึ้นเมื่อประชากรป่าปะปนกับหรือได้รับผลกระทบจากสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม สำหรับพืชผล ประชากรในป่าจะสูญพันธุ์เมื่อถูกแย่งชิงโดยพืชที่ได้รับการดัดแปลงให้ทนต่อสารเคมีและการบริโภคของแมลง ชนิดของแมลงจะสูญพันธุ์เฉพาะที่และมีอัตราการกลายพันธุ์ที่สูงขึ้นเมื่อกินพืชที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อผลิตยาฆ่าแมลง สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าการกลายพันธุ์และการอยู่รอดที่เปลี่ยนแปลงอาจเกิดขึ้นในสัตว์กินพืชขนาดใหญ่อื่น ๆ แบคทีเรียที่อาศัยอยู่บนพืชดัดแปลงพันธุกรรมในอินเดียมีความต้านทานเพิ่มขึ้นต่อยาปฏิชีวนะ ซึ่งหนึ่งในนั้นมักใช้รักษาวัณโรคในภูมิภาคนี้อย่างแพร่หลาย เมื่อความต้านทานของแบคทีเรียเพิ่มขึ้นก็อาจทำให้การแพร่กระจายของโรคในประชากรมนุษย์เพิ่มขึ้น มลภาวะทางพันธุกรรมยังสามารถเกิดขึ้นได้จากการผสมพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตในป่าและสิ่งมีชีวิตดัดแปลง ทำให้เกิดลูกผสม ซึ่งเคยเกิดขึ้นในสหรัฐอเมริกา อินเดีย และทั่วยุโรป โดยมีพืชตั้งแต่มัสตาร์ดจนถึงหัวผักกาด หัวไชเท้า การข่มขืนเมล็ดพืชน้ำมันและอื่น ๆ แต่ผลที่ตามมาของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมเหล่านี้ต่อประชากรตามธรรมชาติยังไม่ปรากฏให้เห็น

ประชากรสัตว์บางชนิดมีความอ่อนไหวต่อผลกระทบของการสัมผัสกับมลภาวะมากกว่าสัตว์อื่นๆ ความอ่อนแอที่เพิ่มขึ้นปรากฏขึ้นในรูปแบบของการเจ็บป่วยบ่อยขึ้นและอัตราการสืบพันธุ์ลดลง ผลกระทบเหล่านี้สามารถรวมกันทำให้เกิดการสูญพันธุ์ของประชากรในท้องถิ่นและอ่อนแอในที่สุด ในหนูทดลอง ความอ่อนไหวต่อมลพิษจากโอโซนนั้นเชื่อมโยงกับโครโมโซมเดียวกันกับความไวต่ออนุภาคกำมะถัน สิ่งนี้ชี้ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่เพิ่มขึ้นของการสูญพันธุ์เฉพาะที่ในประชากรที่อ่อนแอ

มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมทำให้เกิดผลกระทบทางพันธุกรรมมากมายในชุมชนจุลินทรีย์ ตั้งแต่การดื้อยาปฏิชีวนะและเชื้อรา ไปจนถึงการเพิ่มความหลากหลายของจุลินทรีย์ ปริมาณยาในระบบน้ำที่เพิ่มขึ้นท้าทายจุลินทรีย์ให้ดื้อต่อยาต้านจุลชีพในวงกว้าง ตัวอย่างเช่น E. โคไลที่แยกได้จาก Shipyard Creek ในเซาท์แคโรไลนา ซึ่งปนเปื้อนด้วยโลหะที่เป็นพิษและของเสียจากอุตสาหกรรมอื่น ๆ แสดงให้เห็นว่าสามารถต้านทานยาปฏิชีวนะได้ 9 ประเภท เมื่อจุลินทรีย์ในสิ่งแวดล้อมเปลี่ยนแปลงไปและมีแนวโน้มว่าจะเกิดความรุนแรงและก่อโรคมากขึ้น ผลกระทบต่อสัตว์ที่พวกมันสัมผัสก็จะเปลี่ยนไปเช่นกัน