Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fische in Europas Hochgebirgsseen verweiblichen

11.06.2015

Östrogen aktivierende Stoffe gelangen aus Troposphäre in entlegene Gewässer – Forscher zeigen Wirkung auf Vertebraten

Die Fische in Europas Hochgebirgsseen verweiblichen. Hormonell aktive Umweltgifte, die aus der untersten Schicht der Erdatmosphäre (Troposphäre) in diese entlegenen Ökosysteme gelangen, lassen Fischmännchen zu Weibchen werden.


Bachforelle (Salmo trutta fario)

Copyright: Reinhard Lackner

In der Fachzeitschrift Nature Scientific Reports berichtet ein österreichisch-spanisches Forscherteam erstmals über diesen Zusammenhang zwischen vom Menschen verursachten Luftschadstoffeinträgen in Seen und der Verweiblichung von Fischen.

„Wir haben festgestellt, dass sogar in den abgelegensten Hochgebirgsseen in der Hohen Tatra sowie den Pyrenäen Fische einer dauerhaften Belastung an Umweltchemikalien ausgesetzt sind. Diese hormonwirksamen Umweltchemikalien wirken wie das weibliche Sexualhormon Östrogen. Junge, männliche Forellen reagieren besonders auf das Umweltgift Hexachlorbenzol (HCB) sehr rasch mit einsetzender Feminisierung“, sagt der österreichische Zoologie Reinhard Lackner von der Universität Innsbruck.

Verweiblichung im Gebirgssee – Eine Warnung

HCB und andere schwer abbaubare Chemikalien gelangen als schwerflüchtige Substanzen aus der Luft in Hochgebirgsseen. „Wenn männliche Fische solche hormonaktiven Stoffe mit ihrer Nahrung aufnehmen, wirken diese als endokrine Disruptoren. Das heißt, die normalen, hormongesteuerten Abläufe im Körper werden gestört. Sehr vereinfachend könnte man sagen, die männlichen Fische schlucken unfreiwillig die Antibabypille,“ sagt Lackner. Weibliche Fische halten laut dem Forscher dagegen von Natur aus höhere Östrogenkonzentrationen aus.

Zwar seien aufgrund des bisher detektierten Grades der Verweiblichung die Populationen in ihrem Fortbestand in den untersuchten Seen in Spanien, Polen und der Slowakei „nicht gefährdet, auch der Verzehr solcher Fische gilt nach derzeitigem Wissensstand noch als unbedenklich, aber insgesamt ist das eine ernste Warnung. Schließlich gilt das Hormonsystem von Vertebraten - zu denen auch die Fische zählen - jenem des Menschen als sehr ähnlich.

Die vielfältigen Wirkungen von Östrogen auf den Organismus sind dabei nur ein Aspekt. Organische Chlorverbindungen gelten im allgemeinen als krebserregend, fruchtschädigend und neurotoxisch. Viele ihrer Wirkungen auf Mensch und Tier sind aber weitgehend unerforscht“, betont der Zoologe. Der Wissenschaftler (62) beschäftigt sich seit 30 Jahren mit der Erforschung von Fischen.

Insgesamt nahm das Team rund um den Chemiker Joan O. Grimalt, Laborleiter des Institutes für Umwelt- und Wasserforschung in Barcelona, der dortigen umweltanalytischen Gruppe von Benjamin Piña, den Biologen Jordi Catalan vom Zentrum für Umweltforschung und Forstwirtschaft gemeinsam mit dem österreichischen Experten Reinhard Lackner von der Forschungsgruppe Ökotoxikologie (Leitung: Prof. Reinhard Dallinger) am Institut für Zoologie der Innsbrucker Alma Mater Fischpopulationen in neun Hochgebirgsseen in Spanien, Polen und der Slowakei in Lagen von 1.395 bis 2.688 Metern Seehöhe unter die Lupe.

Die Forscher entdeckten in Blut, Leber und Muskelgewebe der auch „Lachsfische“ genannten Salmoniden eine Reihe toxischer Stoffe wie Hexachlorbenzol (HCB), Alpha-Hexachlorocyclohexane (aHCH), Gamma-Hexachlorocyclohexane (gHCH – auch bekannt als Lindan), polychlorierte Biphenyle (PCB) sowie Dichlordiphenyltrichlorethan (ein Abbauprodukt des Insektizids DDT). Diese Substanzen binden bei Fischen in der Leber an den Östrogenrezeptor.

Die Forscher korrelierten daher die Konzentrationen der organischen Chlorverbindungen in den Fischen mit der Ausschüttung spezifischer Proteine für die Eibildung sowie Wachstum und Reproduktion. Diese werden über den auch bei männlichen Fischen vorhandenen Östrogenrezeptor gesteuert. „Äußerlich sieht man den feminisierten Männchen so gut wie nichts an, aber wir entdeckten in diesen Tieren in eindeutigen Korrelationen zur jeweiligen HCB-Belastung unter anderem erhöhte Konzentrationen von Vitellogenin.

Das ist ein Vorläufer des Eidotter-Proteines, das naturgemäß nur bei geschlechtsreifen Weibchen vorkommt“, sagt Lackner. HCB zählt zu den gefährlichsten Chemikalien überhaupt. Erst seit 2004 gelten im Rahmen des Stockholmer Übereinkommens fast weltweit Beschränkungen und ein Verwendungsverbot. Zuletzt war die lokale Freisetzung von HCB im österreichischen Bundesland Kärnten Thema.

Die Forscher gehen auf Basis der bisherigen Resultate von einem eindeutigen Zusammenhang zwischen solch hormonwirksamen Umweltchemikalien und der Verweiblichung von Fischen aus. In weiterer Folge „wollen wir besser verstehen lernen, wie die globale Zirkulation dieser Gifte in der Atmosphäre insgesamt abläuft. Bis zum Verwendungsverbot von HCB wurde diese Chemikalie sehr breit verwendet, und wie wir wissen, kommt es noch immer zu Freisetzungen“, betont der Zoologe.

Insgesamt schließt die Gruppe aus den jüngsten Daten, „dass die durch Schadstoffe aus der Atmosphäre entstehende Verweiblichung von Fischpopulationen in ausgesetzten Regionen Europas sowie insgesamt in entlegenen Regionen unseres Planeten anhaltend auftritt.“ Im Paper in Nature Scientific Reports setzt das Team weiters hinzu: „These results should be of general concern given the increasing endocrine disruption effect in human populations“ („Diese Ergebnisse sollten angesichts der zunehmenden Effekte hormonell aktiver Stoffe auf den Menschen von allgemeinem Interesse sein“).

Stichwort „Verweiblichung“

Umweltchemikalien können hormonähnliche Wirkungen entfalten und männliche Fische verweiblichen. Die ersten „Intersex-Fische“ wurden in den 1980er Jahren in Großbritannien entdeckt. Verantwortlich für den Geschlechtswechsel sind Umweltgifte, die hormongesteuerte Abläufe im Körper stören. Da die bisher beobachteten Effekte hauptsächlich auf östrogenartigen Wirkungen beruhen, fasst die Wissenschaft diese Phänomene unter dem Begriff „Verweiblichung“ zusammen. Das heißt, der „Intersex“ im See startet damit, dass männliche Fische durch die Einwirkung bereits geringster Mengen von HCB unter anderem mehr Vitellogenin bilden.

Publikation: Sergio Jarque, Laia Quirós, Joan O. Grimalt, Eva Gallego, Jordi Catalan, Reinhard Lackner, Benjamin Piña. Background fish feminization effects in European remote sites. Nature Scientific Reports 5/2015.

DOI: 10.1038/srep11292

Kontakt:
Dr. Reinhard Lackner
Institut für Zoologie
Abteilung Ökophysiologie
Technikerstrasse 25, A-6020 Innsbruck
Telefon: +43(0)512 507 51786
Mail: Reinhard.Lackner@uibk.ac.at
Web: http://www.uibk.ac.at/zoology

Mag.a Gabriele Rampl
Science Communications
Abteilung Ökophysiologie
Telefon: +43(0)650/2763351
Mail: office@scinews.at
Web: www.scinews.at

Dr. Reinhard Lackner | scinews.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt
22.05.2018 | Technische Universität München

nachricht Designerzellen: Künstliches Enzym kann Genschalter betätigen
22.05.2018 | Universität Basel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

Wie verleiht man Zellen neue Eigenschaften ohne ihren Stoffwechsel zu behindern? Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München veränderte Säugetierzellen so, dass sie künstliche Kompartimente bildeten, in denen räumlich abgesondert Reaktionen ablaufen konnten. Diese machten die Zellen tief im Gewebe sichtbar und mittels magnetischer Felder manipulierbar.

Prof. Gil Westmeyer, Professor für Molekulare Bildgebung an der TUM und Leiter einer Forschungsgruppe am Helmholtz Zentrum München, und sein Team haben dies...

Im Focus: LZH showcases laser material processing of tomorrow at the LASYS 2018

At the LASYS 2018, from June 5th to 7th, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) will be showcasing processes for the laser material processing of tomorrow in hall 4 at stand 4E75. With blown bomb shells the LZH will present first results of a research project on civil security.

At this year's LASYS, the LZH will exhibit light-based processes such as cutting, welding, ablation and structuring as well as additive manufacturing for...

Im Focus: Kosmische Ravioli und Spätzle

Die inneren Monde des Saturns sehen aus wie riesige Ravioli und Spätzle. Das enthüllten Bilder der Raumsonde Cassini. Nun konnten Forscher der Universität Bern erstmals zeigen, wie diese Monde entstanden sind. Die eigenartigen Formen sind eine natürliche Folge von Zusammenstössen zwischen kleinen Monden ähnlicher Grösse, wie Computersimulationen demonstrieren.

Als Martin Rubin, Astrophysiker an der Universität Bern, die Bilder der Saturnmonde Pan und Atlas im Internet sah, war er verblüfft. Die Nahaufnahmen der...

Im Focus: Self-illuminating pixels for a new display generation

There are videos on the internet that can make one marvel at technology. For example, a smartphone is casually bent around the arm or a thin-film display is rolled in all directions and with almost every diameter. From the user's point of view, this looks fantastic. From a professional point of view, however, the question arises: Is that already possible?

At Display Week 2018, scientists from the Fraunhofer Institute for Applied Polymer Research IAP will be demonstrating today’s technological possibilities and...

Im Focus: Raumschrott im Fokus

Das Astronomische Institut der Universität Bern (AIUB) hat sein Observatorium in Zimmerwald um zwei zusätzliche Kuppelbauten erweitert sowie eine Kuppel erneuert. Damit stehen nun sechs vollautomatisierte Teleskope zur Himmelsüberwachung zur Verfügung – insbesondere zur Detektion und Katalogisierung von Raumschrott. Unter dem Namen «Swiss Optical Ground Station and Geodynamics Observatory» erhält die Forschungsstation damit eine noch grössere internationale Bedeutung.

Am Nachmittag des 10. Februars 2009 stiess über Sibirien in einer Höhe von rund 800 Kilometern der aktive Telefoniesatellit Iridium 33 mit dem ausgedienten...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

22.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Mikroskopie der Zukunft

22.05.2018 | Medizintechnik

Designerzellen: Künstliches Enzym kann Genschalter betätigen

22.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics