Reke koje oblikuju pol: Ekološka priča o feminizaciji riba

Zamislite da je vazduh koji udišete toliko zagađen da može da dovede do promene vašeg izgleda, ponašanja, pa i pola. Zvuči nemoguće, zar ne? Upravo ovo se dešava ribama čije se stanište nalazi u blizini slivnika iz kojih se ispuštaju otpadne vode sa visokom koncentracijom ženskog polnog hormona estrogena.

Kako je sve počelo?

Fenomen feminzacije riba usled zagađenja, prvi put je primećen pre nešto manje od četiri decenije od strane sportskih ribolovaca. Naime, ribe vrste Rutilus rutilus uhvaćene su u blizini mesta gde su se ulivale otpadne vode, kao i na lokaciji nizvodno od ispuštanja ovih voda u reku Temzu. Jedinke  ove vrste žive u slatkim vodama, stajaćim ili sporotekućim. Izduženog su, bočno spljoštenog tela, hrane se algama i planktonom, te su u lancu ishrane smeštene pri dnu, i služe kao plen grabljivicama. Uhvaćene ribe nisu imale ni muški, ni ženski pol, već su bile u interseks stanju — polni organi su sadržali i tkivo testisa i tkivo jajnika. Interseks stanje je pojam koji se u biologiji odnosi na varijacije u polnim osobinama koje ne odgovaraju uobičajenim  definicijama muškog ili ženskog pola. Ove varijacije se na nivou polnih žlezda ogledaju u prisustvu tkiva i muških ženskih žlezda, na istom organu. Dok se na primer na nivou spoljašnjih genitalija primećuju anomalije u veličini klitorisa ili penisa.

Ali zar je ovo za neke vrste riba… normalno?

Možda neverovatno, ali istinito! Neke vrste riba tokom svog normalnog razvoja prolaze kroz promenu pola — rode se kao mužjaci, pa se transformišu u ženke i obrnuto.  Neke ribe se čak razvijaju kao hermafroditi; sadrže i muške i ženske polne organe. Jedan od najčešćih uzroka ovih pojava je odsustvo ili gubitak dominantnog mužjaka. U ovom slučaju najveća ženka postaje mužjak kako bi se održala sposobnost reprodukcije. Kod nekih vrsta riba, uzrok  je dostizanje određene veličine ili starosti.  Ovo su strategije pomoću kojih određene vrste riba povećavaju mogućnost ostavljanja potomstva. Povećanjem broja potomaka, vrsta ostvaruje bolju adaptivnu vrednost i opstaje u datom staništu.   Pretpostavićete, ovo nije slučaj sa vrstom Rutilus rutilus. Ova vrsta je jednopolna i u normalnim okolnostima ne menja pol.

Feminizacija je svuda u „trendu“

Iako je fenomen feminizacije riba usled zagađenja otkriven u Engleskoj, nije prisutan samo na toj teritoriji, pa čak nije ni vezan za određenu vrstu. Ova čudna pojava je zainteresovala naučnike širom sveta. Danas postoje studije koje potvrđuju feminizaciju riba širom obale Sredozemnog mora, Severne Amerike, kao i u rekama koje prolaze kroz veće gradove, usled postojanja brojnih otpadnih voda koje se ulivaju u njih. Sada kada znamo da je feminizacija u ovoj meri rasprostranjena, zašto je uopšte važno istražiti ovu pojavu?

Šaljiv fenomen ili ipak upozorenje?

Smanjenje rasta i telesne mase kod mužjaka samo su neke od posledica izloženosti estrogenima. Ovi hormoni u reke, mora i okeane dospevaju putem otpadnih voda. U ove vode su estrogeni dospeli na različite načine. Osim prirodnih estrogena koji u vodu dospevaju putem mokraće i fecesa ljudi i životinja, ovde se nalaze i estrogeni iz farmaceutskih i industrijskih izvora. Primer za ovo su estradioli koji se koriste u kontraceptivnim pilulama ili bisfenol A iz plastike koji ima estrogenu aktivnost. Ribe ne mogu da se gledaju u ogledalo i da brinu o svom izgledu, pa se postavlja pitanje, da li je fenomen feminizacije riba usled izloženosti estrogenima uopšte od neke velike važnosti? Stvari ipak stoje malo drugačije. S obzirom da ove ribe prirodno ne menjaju pol, niti  prolaze kroz bilo kakva interseks stanja, svaka promena u načinu funkcionisanja polnih organa može dovesti do jako ozbiljnih problema u razmnožavanju i ostavljanju potomstva. Jedna studija je pokazala da su interseks stanja, usled delovanja sredinskog estrogena, smanjila reproduktivne performanse za čak 76 procenata.

Ova pojava predstavlja veliki problem širom sveta, ali je ujedno i ozbiljno upozorenje. Trenutno se u  reke, mora i okeane ispuštaju otpadne vode pune estrogena i drugih endokrinih disruptora, supstanci koje ometaju normalno funkcionisanje hormona, organa koji ih sintetišu i organa na koje oni deluju. Ovo  može dovesti do ozbiljnih negativnih promena u vodenim staništima. Samim tim što se smanjuje uspešnost reprodukcije određenih vrsta, povećava se mogućnost prenamnožavanja drugih vrsta, čime će se poremetiti stabilnost određenog ekosistema. Ovo sa sobom povlači još više posledica koje ne možemo precizno predvideti. Osim što je štetna za ribe, kontaminacija vodenih resursa hormonima može imati negativne posledice  i po čoveka. Osim direktnog unošenja hormona preko nedovoljno dobro prečišćene vode, konzumacija ribe koja je u svojim tkivima akumulirala hormone takođe može dovesti do negativnih posledica po čovekovo zdravlje. Priroda nam svakodnevno poručuje da nam je ostalo malo vremena da preokrenemo stvari, a na nama je da li ćemo je poslušati ili ne. 

Histološki preseci gonada interseks fenotipova vrste Rutilus rutilus

Izvor fotografije: https://bioone.org/ContentImages/Journals/bisi/58/11/B581108/graphic/WebImages/i0006-3568-58-11-1051-f03.gif

Histološki preseci koji pokazuju interseks fenotipove kod vrste Rutilus rutilus. (a) Prisustvo cista karakterističnih za jajnike jedinki ženskog pola u testisu mužjaka. (b) Jako izražene interseks gonade, prisutan je testis sa velikim brojem primarnih oocita. (c) Još izraženije interseks gonade, ovde se u testisima nalaze i primarne i sekundarne oocite. (d) Blago izražene interseks gonade sa malim brojem primarnih oocita. Skraćenice: TI, lobula testisa; Po, primarna oocita.

Stepen seksualnih poremećaja kod vrste Rutilus rutilus u engleskim rekama. Interseksulanost je bila prisutna na 86% ispitanih lokacija

Izvor fotografije: https://bioone.org/ContentImages/Journals/bisi/58/11/B581108/graphic/WebImages/i0006-3568-58-11-1051-f02.gif

Izvori:

• Tyler, C. R., & Jobling, S. (2008). Roach, Sex, and Gender-Bending Chemicals: The Feminization of Wild Fish in English Rivers. BioScience, 58(11), 1051–1059. https://doi.org/10.1641/b581108
• Harris, C. A., Hamilton, P. B., Runnalls, T. J., Vinciotti, V., Henshaw, A., Hodgson, D., Coe, T. S., Jobling, S., Tyler, C. R., & Sumpter, J. P. (2011). The Consequences of Feminization in Breeding Groups of Wild Fish. Environmental Health Perspectives, 119(3), 306–311. https://doi.org/10.1289/ehp.1002555
• Sumpter, J. P. (1995). Feminized responses in fish to environmental estrogens. Toxicology Letters, 82-83, 737–742. https://doi.org/10.1016/0378-4274(95)03517-6
• Rempel, M. A., & Schlenk, D. (2008). Effects of environmental estrogens and antiandrogens on endocrine function, gene regulation, and health in fish. International Review of Cell and Molecular Biology, 267, 207–252. https://doi.org/10.1016/S1937-6448(08)00605-9