Kurşunla Kirlenmiş Suya Maruz Kalan Ötücü Kuşlar, İnsan etkilerine Dair İpuçları Veriyor

İnsanlar, vahşi yaşam ve çevre birbirine bağlıdır ve birbirlerinin sağlığı ve refahında rol oynar. Kuşlar gibi sentinel türleri, çevre sağlığının iyi göstergeleridir ve insanların bir sonraki tehlikede olabileceğine dair ince uyarı işaretleri gönderebilirler.

Deneysel bir maruz kalma çalışmasında, College of Science’ta biyolojik bilimler doçenti olan Kendra Sewall ve çeşitli bilim adamları ve öğrencilerden oluşan bir ekip, Flint, Michigan’da bildirilenler gibi kurşun seviyelerinin sesin sinir mekanizmalarına müdahale edebileceğini keşfetti ötücü kuşların gelişimi ve eş çekiciliğini etkiler.

Ötücü kuşlarda kurşuna maruz kalmanın etkileri incelendiğinde, kurşunun insanlarda öğrenmeyi ve temeldeki sinir ağlarını nasıl etkilediği hakkında daha fazla bilgi edinilecek, çünkü bunlar aynı kritik ses öğrenme dönemini paylaşıyorlar.

“Çalışmamız, insan sağlığını ilgilendirdiği bilinen sudaki kurşun seviyelerinin aynı zamanda erkek ötücü kuşların beyin ve öğrenme yetenekleri üzerinde de olumsuz etkileri olduğunu ve bir eş çekme yeteneklerini tehlikeye attığını gösteriyor” dedi. Fralin Yaşam Bilimleri Enstitüsü ve Küresel Değişim Merkezi.

Bulguları 8 Ocak’ta Ecotoxicology and Environmental Safety dergisinde yayınlandı .

Kurşun, ağır bir metaldir. Kurşun yutulduğunda, beyin büyümesi, kas işlevi ve sinirsel işlev için çok önemli bir besin olan kalsiyum ile rekabet eder. Tam da bu nedenle, Hastalık Kontrol Merkezi ve Dünya Sağlık Örgütü, kanda tespit edilebilen her türlü kurşunun çocuklar ve hayvan sağlığı için tehlikeli olduğunu düşünüyor.

Bir süreç özellikle kurşun maruziyetine karşı savunmasızdır: insanlarla ötücü kuşların paylaştığı bir özellik olan sesli öğrenme. Bunun nedeni, bu öğrenme biçiminin, beynin önemli miktarda büyüme ve yeniden yapılanma sürecinden geçtiği erken yaşta gerçekleşmesidir.

Bu özel çalışma için, araştırmacılar erkek zebra ispinozları üzerinde çalıştı. Avustralya’nın vahşi doğasından gelen bu küçük, oldukça sosyal ötücü kuşlar, insanların konuşmayı nasıl öğrendiğine dair mükemmel bir model. Zebra ispinozları sadece şarkılarını bizim yaptığımız gibi öğrenmekle kalmaz, aynı zamanda bizim vokal öğrenme beyin bölgelerimize benzer beyin bölgelerine de sahiptir.

Sewall, “Yaşamın erken dönemlerinde, insanlar ve ötücü kuşlar ezberledikleri ve sesleri mükemmelleşene kadar pratik yaptıkları yetişkin seslerini duymak zorundadır” dedi. “Ötücü kuşlar veya insanlar yetişkin bir modelden mahrum kalırsa veya öğrenme süreçleri kurşun kirliliği gibi çevresel zorluklar nedeniyle engellenirse, normal sesler üretemezler.”

Araştırmacılar, bu model sistemin insanlar ve sağlığımızla ilgili olabileceğini göstermek için kuşların kurşunu insan çocuklarının yaptığı gibi metabolize edip etmediğini belirlemek zorunda kaldı. Sewall ve meslektaşları, Flint, Michigan’da bildirilen en yüksek seviyelerle karşılaştırılabilir olan, içme sularında milyarda 1.000 parça kurşuna maruz kalan genç erkek zebra ispinozlarını inceledi ve sonuçta ortaya çıkan kurşun miktarını ölçtüler. kan ve beyin dokusu.

Kirlenmiş suyu yutan erkeklerin 2.6 ila 6.8 arasında değişen kurşun kan seviyelerine sahip olduğunu buldular.

Sewall, “Kan seviyeleri endişe vericidir, ancak bunlar insan kanı seviyeleri olsaydı herhangi bir büyük müdahaleyi neyin tetikleyeceğini” söyledi. “Yine de bu kan seviyeleri beyni ve bu genç kuşlarda öğrenmeyi olumsuz etkiledi. Bu, kurşunun gerçekten tehlikeli olabileceği ve muhtemelen kandaki ve çevredeki insanlara ve hayvanlara zarar verebilecek kurşun seviyelerini görmezden geldiğimiz gerçeğini vurguluyor. benzer. “

Araştırmacılar, bu çalışmadan olabildiğince çok şey öğrenmek için, öğrenmenin diğer yönleri, erkeklerin renklendirilmesi ve erkeklerin kadınların dikkatini çekme yeteneği gibi ek fizyolojik son noktalara baktılar.

Kurşuna maruz kalan erkek ötücü kuşlar, kontrol erkeklerine göre daha düşük kaliteli şarkılar ürettiler. Daha fazla incelemenin ardından, araştırmacılar beyinlerinin daha küçük şarkı öğrenme çekirdeklerine veya merkezi sinir sistemindeki nöron kümelerine sahip olduğunu buldular.

Kötü şarkı kalitesine ek olarak, kurşunla muamele edilen erkeklerde de renklendirme farklılıkları vardı. Erkek zebra ispinozları, dişileri çekmek için dansları, yanak yamalarını ve parlak gagaları kullanır. Kurşuna maruz kalan erkeklerde, kontrol erkeklerinden daha az renk ve kırmızı doygunluğa sahip yanak yamaları vardı.

Daha düşük şarkı kalitesi ve donuk renklenme nedeniyle, dişiler kurşunla tedavi edilen erkekleri daha az tercih ettiler ve erkeğin bir eşi çekme yeteneği tehlikeye atıldı. Bu bulgu, özellikle çevresel toksik maddelere maruz kalan erkek kuşların üreme başarısını düşürme olasılığını ortaya çıkarmaktadır. Bununla birlikte, bunun yabani ötücü kuş popülasyonlarının üreme ve kalıcılığı üzerinde olumsuz etkileri olup olmayacağı belirsizdir.

Tarihsel olarak araştırmalar, düşük seviyelerde çevresel kirletici maddelere uzun süre maruz kalmanın uzun vadeli sonuçlarından çok, yüksek çevresel toksik madde seviyelerinin kısa vadeli sonuçlarına odaklanmıştır.

Sewall, “Kaliforniya kondoru gibi hayvanların kurşunla öldürülen hayvanları yemekten ölüm riski altında olduklarını yıllardır biliyoruz” dedi. “Çalışmamız, düşük seviyelerde kurşuna maruz kalan vahşi hayvanların üremesini azaltabileceğini ileri sürüyor ki bu sağlıklı vahşi popülasyonları korumak için bir endişe kaynağıdır. Rachel Carson’ın ‘Sessiz Bahar’ından bir alıntı bana hatırlatıldı, ancak insan doğa ve doğaya karşı savaşı kaçınılmaz olarak kendisine karşı bir savaştır. ‘”

İlerlerken, Sewall ve ekip, bu düşük kurşun seviyelerinin öğrenmeyi ve dolaylı olarak ötücü kuşların üreme başarısını azaltma mekanizmasını inceleyecek. Virginia Tech’in Nörobilim Okulu’nda yardımcı doçent olan Chris Thompson, işbirlikçi ve Küresel Değişim Merkezi üyesi, kurşunun sinir büyümesine tam olarak nasıl müdahale ettiğini ve sinir hasarına neden olduğunu inceleyen çalışmalara yardımcı olacak.

Küresel Değişim Merkezi direktörü William Hopkins, “Kurşunun toksik olduğunu yıllarca bilmesine rağmen, özellikle erken gelişim sırasında, beyni bozduğu kesin mekanizmalar ve bunun sonucunda ortaya çıkan işlevsel sonuçlar hakkında pek çok şey bilinmemektedir,” dedi Küresel Değişim Merkezi direktörü William Hopkins. “Sewall ve meslektaşları tarafından yürütülen çalışma, hem insanların hem de vahşi yaşamın sağlığı ve davranışları üzerinde yaygın olumsuz etkileri olmaya devam eden bu yaygın çevre sorununa ışık tutacak.”

Sewall ayrıca, Michigan, Flint ve çevresindeki parklarda yaşayan ötücü kuşlarda kan kurşun seviyelerini inceleyen Oregon Eyalet Üniversitesi’nde yardımcı doçent olan Jamie Cornelius ile birlikte çalışacak. Sewall’un ekibi, bu alanlarda yabani kanatlıların daha fazla davranışsal ve fizyolojik testini gerçekleştirecek.

Central Oklahoma Üniversitesi’nde biyoloji profesörü yardımcı doçenti olan Christopher Goodchild, makalenin ilk yazarı oldu. Rivier Üniversitesi’nde biyoloji profesörü olan Michelle Beck; Biyolojik Bilimler Bölümü ve Küresel Değişimin Arayüzleri IGEP lisansüstü öğrencileri Sam Lane ve Isaac VanDiest; ve lisans öğrencisi Sinirbilim Araştırmacısı Frankie Czesak; hepsi ortak yazardı. Tüm uzmanlıkları ve sıkı çalışmaları, bu çalışmanın bulguları için kritik öneme sahipti.

Sewall, “Bu proje için, bu kuşlardan alabileceğimiz tüm bilgileri almak gerçekten çok önemliydi” dedi. “Çeşitli fizyolojik son noktalar, nörolojik sonuçlar ve öğrenme ve davranış için suda kurşun maruziyetinin sonuçlarına baktık. Bu nedenle, çalışmanın her bileşenine öncülük edebilecek farklı insanlara sahip olmak gerçekten önemliydi.”

Sewall, Fralin Yaşam Bilimleri Enstitüsü, Küresel Değişim Merkezi ve Kritik Teknoloji ve Uygulamalı Bilimler Enstitüsü’ne geçmiş ve güncel çalışmalarına verdiği sürekli destek için minnettar.