Skaderer myggedræbende naturlige pesticider utilsigtet frøer?

Spørgsmålet om, hvordan pesticider påvirker folkesundheden og miljøet, har skabt stor opmærksomhed i Québec. Pesticider er meget udbredte og ender ofte i vores naturlige miljø.

Pesticider er nyttige til at dræbe ukrudt (herbicider), svampe (fungicider), skadedyr i landbruget og lopper hos kæledyr (insekticider). De bruges også til at reducere antallet af bidende insekter i by- og landmiljøer.

Vi har for nylig undersøgt de indirekte sundhedseffekter på frøer af et biopesticid, der har været i brug i flere årtier, primært for at reducere antallet af generende myg.

Bakterieproteiner er naturligt forekommende insekticider

Bti er et af en række pesticider, der bruges på verdensplan for at reducere bestandene af bidende insekter, der yngler i vådområder. Dette biologiske insekticid er sammensat af naturlige toksiner fra bakterien Bacillus thuringiensis israelensis .

Disse toksiner, syntetiseret i form af krystaller, tilhører Cry-familien af ​​proteiner og er rettet mod larverne fra bidende insekter som myg og sortfluer. Efter at larverne har indtaget krystallerne, opløses de i fordøjelseskanalen og omdannes til giftige proteiner, der ødelægger tarmens vægge og dræber larverne.

I princippet bør Cry-toksiner ikke påvirke tarmvæggene hos hvirveldyr (pattedyr, fugle, krybdyr, padder og fisk), fordi fordøjelsesforholdene for disse arter ikke favoriserer omdannelsen af ​​krystallerne til destruktive proteiner. Ifølge Health Canada er Bti ikke en høj risiko for andre dyr og mennesker.

Brugen af ​​Bti er dog stadig kontroversiel.

Toksiske virkninger eller ingen virkninger af Bti-formuleringer?

Bti påføres ofte direkte på små vandområder, såsom moser, for specifikt at målrette akvatiske myg- og sortfluelarver. Det kan potentielt påvirke andre akvatiske dyrearter, såsom frøhaletudser, som er kendt for at være følsomme over for forurenende stoffer.

Nogle undersøgelser har vist, at Bti-formuleringer kan være direkte giftige for frøer, mens andre ikke har afsløret nogen virkninger.

For eksempel rapporterede to argentinske undersøgelser, at en kommerciel formulering af Bti, kaldet Introban, var giftig for haletudserne af den kreolske frø. Vores arbejde viste imidlertid, at en Bti-formulering kaldet VectoBac ikke forårsagede dødelighed hos skovfrøer og amerikanske tudsehaletudser.

Disse modstridende resultater kunne tilskrives de forskellige Bti-formuleringer, der blev brugt i et eller andet land, produktets styrke, den anvendte art eller miljøforholdene under forsøgene. Hvert kommercielt Bti-produkt indeholder også tilsætningsstoffer, som kun er kendt af deres producenter, og hvis virkning på haletudser ikke er kendt.

Vores team har skrevet om disse forskelle i en artikel offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Archives of Environmental Contamination and Toxicology .

Metamorfose og tarmmikrobiota

Resultaterne af vores undersøgelse, offentliggjort for nylig i tidsskriftet Environmental Science &Technology , afslørede, at VectoBac kan påvirke frøens metamorfose - overgangen fra haletudse til ung frø.

I skovfrøer og amerikanske tudser ændrede to typer VectoBac den tid, det tog en haletuds at forvandle sig, enten forsinket metamorfosen med næsten fem dage eller fremskred den med en dag, afhængigt af behandlingen. Undersøgelser af frøens økologi har fastslået, at tidlig metamorfose reducerer en frøs chance for at overleve, hvilket i sidste ende kan reducere populationsstørrelser.

Ud over metamorfose ændrede begge typer VectoBac, vi studerede, sammensætningen af ​​tarmbakteriesamfundet af udsatte unge tudser. Med de påføringsmængder, som producenten anbefalede, var der faktisk en stigning i den relative overflod af visse familier af tarmbakterier. Virkningen af ​​disse ændringer er stadig ukendt.

En undersøgelse fra 2017 af Jason Rohr fra University of Pittsburgh viste, at forstyrrelse af mikrobiotaen hos padder mindsker resistens mod parasitter senere i livet. Vores team vil fokusere på at bestemme, om Bti-inducerede ændringer i mikrobiota påvirker frøernes fysiologi på lang sigt.

Forsigtighedsprincippet

Skal forsigtighedsprincippet, som siger, at "et stof skal anses for potentielt skadeligt for menneskers sundhed og miljøet, indtil det modsatte er bevist," anvendes på padderhabitater?

Vores resultater indikerer, at påvirkningen af ​​kommercielle Bti-produkter på amfibies sundhed er variabel blandt de arter, vi undersøgte, men vores forståelse er fortsat begrænset. Bti-formuleringer indeholder andre ingredienser end blot naturlige toksiner, og vi ved endnu ikke, om disse har nogen virkning på haletudser.

Som følge heraf anbefaler vi, at anvendelsen af ​​Bti-produkter i padderige økosystemer målrettes og minimeres under hensyntagen til følsomme perioder i en frøs livscyklus, herunder reproduktion og udvikling af æg til unge frøer.

Disse forholdsregler bør anvendes, indtil der udføres forskning for at vurdere, om de observerede ændringer i metamorfose og tarmmikrobiota har negative virkninger på paddepopulationer.