Moderne milj?gifter endrer DNA-et til arktiske fugler

P? femti- og sekstitallet ble det nervelammende og ekstremt giftige stoffet DDT sett p? som et vidundermiddel. Fj?sene ble fluefrie. Gr?nnsakene og frukten ble penere ? se p?. Uheldigvis ble dyre-livet skadet i Arktis. Det gikk verst ut over isbj?rnen.

N? truer langt mer moderne giftstoffer livet i nord. EU har allerede registrert 3000 stoffer som kan v?re potensielt farlige for naturen. De har rukket ? regulere 300 av dem. De andre er fortsatt helt lovlige ? bruke.

Her er det snakk om alt fra bromerte flammehemmere til vannavst?tende kjemikalier. Flammehemmerne skal gj?re det vanskelig for tekstiler og sofaer ? brenne. De kan ligne p? hormoner og feste seg til arvematerialet v?rt. De vannavst?tende materialene brukes b?de i matpapir og i goretexjakker.

Felles for alle disse milj?giftene er at de brytes sv?rt sakte ned og kan skade dyrelivet. Konsentrasjonen av milj?giftene ?ker jo h?yere opp i n?r-ingskjeden de kommer.

Stoffene har en tendens til ? fordampe i varmere str?k og transporteres til kaldere omr?der, der de brytes enda saktere ned.

Konsentrasjonen av milj?gifter er i dag h?yere i Arktis enn i Antarktis, men det betyr likevel ikke at effekten av milj?giftene er lavere i Antarktis enn i Arktis.

¨C Poenget er hvordan blandingen av milj?gifter er satt sammen. Noen ganger kan giftene forsterke hverandre. Andre ganger kan de nulle hverandre ut, men vi vet fortsatt ikke hvordan de ulike cocktailbombene p?virker naturen, forteller stipendiat Norith Eckbo p? Institutt for biovitenskap ved Universitetet i Oslo. Under ledelse av professor Katrine Borg? skal hun sammenligne forekomsten av milj?gifter i Arktis og Antarktis og hvordan de p?virker milj?et.

M?ler stress i fuglene

I sommer tok Norith Eckbo, sammen med masterstudent Ane Haarr, blodpr?ver for ? m?le stresset i genene til arktiske sj?fugler i Ny-?lesund p? Svalbard, som er en av verdens nordligste bosetninger. I vinter er Norith Eckbo p? motsatt side av jorda. Der skal hun m?le stresset i genene til sj?fugler ved den franske feltstasjonen Dumont d¡¯Urville i Antarktis, flere tusen kilometer s?r for det australske fastlandet.

¨C Sj?fuglene er varslerne p? havet. De kan si noe om hvordan det st?r til i ?kosystemet og er derfor indikatorer p? helsetilstanden i havet, sier Norith Eckbo.

Akkurat som hos oss mennesker, kan arvematerialet til fugler bli skadet av stress. Dette kalles oksidativt stress og er en helt naturlig prosess i cellene n?r vi og alle andre dyr lager energi.

Oppgaven til enzymer og antioksidanter er ? reparere og opprettholde balansen.

Milj?giftene kan dessverre forstyrre denne balansen og skade DNA-et.

I praksis skjer dette ved at endepunktene i kromosomene, som er en del av DNA-strengen til alle levende vesener, kortes ned. Disse endepunktene kalles for telomer. Det er helt vanlig at telomerene kortes ned, men det skjer langt fortere under oksidativt stress.

Stresset kan ogs? f?re til brudd p? DNA-tr?dene. Alle celler har mekanismer som hele tiden pr?ver ? reparere de ?delagte DNA-tr?dene, men jo mer stress cellene utsettes for her og n?, desto flere ?delagte DNA-tr?der.

Forskerne unders?ker sammenhengen mellom begge stresstypene og hvilken sammensetning av milj?gifter fuglene blir utsatt for.

¨C DNA-skaden gir svar p? stressniv?et hos fuglen den dagen blodpr?ven tas. Denne testen gir alts? et snapshotbilde av fuglestresset der og da. Telomer-testen gir et bilde av hvor mye stress fuglen har v?rt utsatt for gjennom hele livet.

Blodet avsl?rer matvanene. Sj?fuglene f?r i seg milj?giftene via maten de spiser.

¨C Det er derfor viktig ? forst? sammenhengen mellom milj?giftene og dietten.

Blodpr?ven kan b?de gi et bilde av hva fuglen har spist de siste ukene og hvor fuglen befinner seg i n?ringskjeden.

Forskerne kan utrolig nok finne ut av hvor h?yt oppe i n?ringskjeden fuglen er, ved ? m?le ulike typer nitrogenisotoper i blodpr?ven. En del sj?fugler spiser fisk. Noen fisk spiser andre fisk. Lenger nede i n?ringskjeden er dyreplankton. Bunnen i n?ringskjeden er planter og alger. De inneholder nitrogen. For hvert ledd som nitrogenet har g?tt igjennom, vil artene skille ut den lette nitrogen-isotopen raskere enn den tunge isotopen. Andelen av tungt nitrogen vil derfor ?ke oppover i n?ringskjeden.

¨C Ved ? m?le forholdet mellom tungt og lett nitrogen kan vi derfor si hvor langt oppe i n?ringskjeden fuglen er.

Blodpr?ven kan ogs? gi et bilde av hvor fuglen har spist. Planter fra land, i fj?ra eller i havoverflaten har sine helt spesielle karbonsignaturer. P? samme m?te som i nitrogen finnes det ulike typer karbonisotoper. Planter p? land og alger i havet har ulike m?ter ? ta opp karbon p? under fotosyntesen. De vil derfor ha ulike profiler av karbon-isotopene. Men i motsetning til nitrogen endrer ikke karbonsignaturen seg oppover i n?ringskjeden.

¨C Vi kan derfor f? et bilde av om fuglen har marin eller landlig diett. Dette er en sv?rt viktig analyse for oss. Sj?fuglene f?r inn milj?giftene via maten. Vi kan da sjekke hva de ulike fugleartene spiser, forklare forskjeller i niv?ene i n?ringskjeden og effektene av de milj?giftene vi m?ler, sier Norith Eckbo.

Teist og storjo

I Arktis unders?kte hun b?de teist, en svart sj?fugl med r?de f?tter og store, svarte og hvite flekker p? vingene og storjo, en brunspraglet sj?fugl. I Antarktis skal hun unders?ke s?rjo, den s?rlige fetteren til storjo, som er brunere p? oversiden enn p? undersiden, samt et par pingvinarter.

Forskerne skal ogs? m?le hvor mye milj?gifter fuglene har i blodet, for ? se hvordan dette henger sammen med skadene p? arvematerialet. Uheldigvis er denne analysen sv?rt kostbar og utgj?r brorparten av budsjettet. En enkelt pr?ve av femten milj?gifter koster s? mye som ti tusen kroner.

¨C Vi skal her unders?ke en del nye milj?gifter. Milj?giftene reguleres etter tre kriterier; at de ikke brytes ned i naturen, at de er giftige, har negativ effekt og at de samles opp i n?ringskjeden.

Katrine Borg? p?peker at samfunnet har kontroll p? de tradisjonelt farligste stoffene i industri og landbruk.

¨C Problemene i dag er de nye milj?giftene fra hverdagsprodukter som sminke, sjampo, bilvoks, gortex, tekstiler og plast. Og selv om milj?giften blir forbudt ? produsere eller bruke i Norge eller i EU, er det fortsatt mulig ? kj?pe produkter med disse farlige milj?stoffene i Kina. N?r produksjonen skrus igjen i Europa, flyttes den ofte til andre deler av verden med en annen og mindre streng regulering av milj?gifter, forteller professor Katrine Borg?.

Hun er polar?kotoksikolog og har de siste tjue ?rene jobbet med giftstoffer i fugl i polare str?k.

¨C Det vi gj?r i Arktis, betyr mye for internasjonale avtaler. Forekomsten av milj?gifter i Arktis er med p? ? styrke bevisbyrden for at et stoff er lite nedbrytbart, fordi milj?giftene havner i et omr?de langt unna produksjon og bruk. Dette er omr?der som skulle ha v?rt rene og som vi ?nsker ? bevare som rene, poengterer Katrine Borg?.

Hun forteller at metoden de bruker for ? sjekke hvordan milj?giftene skader DNA i fugl, er velbrukt p? pattedyr, inkludert oss mennesker. Metoden er aldri tidligere blitt brukt p? ferskt fugleblod.

Forskerne har en lang liste med milj?gifter som de skal se n?rmere p?. Listen samkj?res med Milj?direktoratet.

Klimaendringer gj?r vondt verre

Katrine Borg? ?nsker ogs? ? unders?ke hvordan klimaendringene kan forsterke stresseffekten av milj?giftene og gj?re det hele verre.?

I Antarktis har hennes franske kolleger vist at bestanden av kongepingviner er p? vei ned og at det kan skyldes klimaendringer.

¨C Vi skal unders?ke om det har v?rt endringer i sammensetningen av milj?gifter i pingvinene de siste femten ?rene og om dette kan ha en sammenheng med endringer i matfatet.

Her kan de bruke nitrogen- og karbonmetoden for ? m?le hva slags mat fuglene spiser og hvor h?yt oppe i n?ringskjeden de er.

Uheldigvis endrer klimaendringene ogs? de biologiske forutsetningene for liv, slik som n?r hekkingen begynner og hvordan fuglene tar til seg energi under hekkingen.

S?rlige arter er s? heldige at de spiser mens de reproduserer seg selv. Det gj?r ikke de arktiske artene. De t?rer i stedet p? fettet. De nordlige artene blir derfor mer s?rbare n?r mattilgangen endrer seg.

Sammen med stipendiat Daniel Hitchcock skal Katrine Borg? neste sommer b?de unders?ke sammenhengen mellom klimaendringer og forplantning, og overf?ringen av milj?gifter fra mor til egg.

Farlig skitt under fuglefjell

Katrine Borg? skal neste sommer ogs? kaste seg over enda en problemstilling:

Sj?fuglene har havet som matfat, men hekker i fuglefjell p? land, der de legger fra seg enorme mengder skitt. Fuglene vasker seg i n?rliggende innsj?er. Disse innsj?ene har vist seg ? v?re mye mer forurenset enn innsj?ene lenger unna.

Her holder det til en type primitive, insektlignende leddyr, kalt spretthaler. De fleste er mellom en tiendedels millimeter og en millimeter store, og befinner seg nesten nederst i n?ringskjeden.

¨C Det er forsket lite p? forurensningen av milj?gifter under fuglefjell. Vi skal se p? milj?giftene og hvordan de p?virker bunnen av n?ringskjeden, forteller Katrine Borg?.