Раннее воздействие инсектицидов повышает толерантность амфибий в будущем

Амфибии, подвергшиеся воздействию инсектицидов на ранних этапах жизни — даже до вылупления — впоследствии демонстрируют более высокую толерантность к тем же инсектицидам. К такому выводу пришло недавнее исследование Университета Питтсбурга.

Опубликованное в журнале Evolutionary Applications, исследование показало, что популяции лесных лягушек, обитающие дальше от сельскохозяйственных полей, не очень толерантны к определенному типу инсектицида, но могут стать более толерантными после раннего воздействия.

«Это первое исследование, которое показывает, что толерантность головастиков к инсектицидам может формироваться под влиянием воздействия на крайне ранних стадиях жизни — в данном случае, уже на эмбриональной стадии», — заявил главный исследователь Рик Релия, профессор биологических наук Питтсбургского университета.

«Популяции амфибий сокращаются по всему миру, и пестициды и инсектициды — одна из предполагаемых причин, — сказала ведущий автор статьи Джессика Хуа. — Поэтому это открытие имеет многообещающие последствия для сохранения популяций амфибий».

Команда исследователей изучила три потенциальных фактора, которые могут позволить личинкам лесных лягушек иметь высокую толерантность к инсектициду:

• концентрация первоначального воздействия инсектицида,
• время воздействия,
• история воздействия на популяцию.

В работе использовался карбарил — популярный бытовой инсектицид, также применяемый для профилактики малярии.

Исследователи провели эксперименты с эмбрионами и вылупившимися головастиками, собранными из четырех прудов в Пенсильвании — двух близких к сельхозполям и двух удаленных. И эмбрионы, и головастики из всех четырех мест сначала подвергались воздействию низкой, нелетальной концентрации инсектицида. Позже тех же особей на стадии головастика подвергали воздействию летальной концентрации инсектицида и измеряли уровень их смертности в течение нескольких недель.

Затем команда решила проверить, играет ли толерантность к инсектициду роль в активности ацетилхолинэстеразы (AChE) — ключевого фермента нервной системы животных. Известно, что карбарил связывается с этим ферментом у лягушек, замедляя работу их нервной системы. Исследователи измерили общую концентрацию AChE в образцах тел головастиков и обнаружили, что низкий уровень воздействия карбарила стимулировал головастиков производить большее количество фермента, что делало их более толерантными к инсектициду в дальнейшей жизни.

Сейчас команда изучает, может ли раннее воздействие одного инсектицида сделать амфибий более толерантными к другим инсектицидам. «Другими словами, мы исследуем, может ли толерантность к одному инсектициду обеспечивать перекрестную толерантность к другим инсектицидам, которые аналогичным образом воздействуют на нервную систему», — пояснила Хуа.