I skolan fick vi lära oss hur enkelt det är med könsbestämning. Två X kromosomer ger en flicka, en X och en Y ger en pojke. Äggcellerna alltid innehåller en X kromosom, så det är kromosomuppsättningen i faderns spermier som primärt avgör könet.
Könsbestämma fisk - inte helt enkelt
Hos fisk är det inte riktigt lika enkelt. Det finns över 20 000 fiskarter och därmed också en rad olika varianter av hur könsbestämningen går till, alltifrån kromosomal könsbestämning där antingen hanen eller honan kan ha två olika kromosomer, via könsbestämning som beror av många gener på olika kromosomer till könsbestämning där miljön har stor betydelse. De allra flesta arter byter inte kön, men några gör det när de uppnår en viss storlek eller social rang. Ytterligare några arter kan fungera som både hona och hane samtidigt.
Ett gemensamt drag för många fiskarter är att könsutvecklingen är mer lättpåverkad än hos oss. Till exempel går den ofta lätt att styra med könshormoner under tidiga utvecklingsstadier. Detta har man känt till länge, och tekniken används i andra länder i fiskodlingssammanhang.
Feminisering vid reningsverk
Vi vet idag att det finns ämnen i miljön som fungerar som hormoner eller påverkar hormonsystemen hos olika arter, och därmed kan påverka deras könsutveckling. Hormonstörande ämnen med feminiserande eller östrogen verkan har fått särskilt stor uppmärksamhet.
Fiskar som exponerats för avloppsvatten från kommunala reningsverk är ofta östrogenpåverkade. Hanfiskar bildar ägguleprotein (vitellogenin) och även utvecklingen av könsdelarna kan vara störd (1,2). I England är fiskar med både hanliga och honliga könsdelar i samma individ vanliga nedströms reningsverk. Liknande missbildningar kan uppkomma när man exponerar fisk för könshormoner. Man har även funnit att de tve-könade fiskarna utanför reningsverk har nedsatt fertilitet (2).
Östrogener och läkemedel i vattnet
Det finns en rad olika östrogena ämnen i kommunalt avloppsvatten, men naturligt, kroppseget östrogen och syntetiskt östrogen från p-piller verkar vara de som bäst kan förklara de östrogena effekterna. Etinylöstradiol i p-piller är, som många andra läkemedel, designat för att ha en fysiologisk effekt och inte brytas ned snabbt i kroppen. I reningsverk och i ytvatten sker en del nedbrytning, men ibland når etinylöstradiol ända tillbaka till kranvattnet. Det är uppenbart att när ett biologiskt potent och ganska stabilt ämne kommer ut i miljön finns det risker för miljöpåverkan.
För östrogener finns metoder att upptäcka och studera effekter i miljön, men sådan metodik saknas för i stort sett alla andra läkemedel! I dagsläget är det därför svårt att säga hur stort miljöhotet är från läkemedel i allmänhet. Vi vet dock att läkemedel är mycket potenta ämnen som används i stora mängder. Många är dessutom relativt svårnedbrytbara och sprids därför kontinuerligt via reningsverk ut till våra vattendrag.
Maskulinisering och fler han-yngel vid skogsindustrier
Flera exempel på maskuliniseringseffekter av skogsindustrins avloppvatten är kända. Nedströms pappersbruk i Florida utvecklar honor av ”mosquitofish” en penis-liknande analfena. "Fathead minnow", som föddes upp i akvarium med utspätt avloppvatten från ett kanadensiskt bruk, utvecklades framför allt till hanar.
Vi i vår forskargrupp var intresserade av om exponering för avloppsvatten från skogsindustrin kunde påverka könsfördelningen hos vild fisk. Vi analyserade därför könskvoter hos kullar med tånglakeyngel utanför en massaindustri på svenska ostkusten. På flera referenslokaler var könskvoten ca 50 % honor, men nära bruket var det ett överskott av hanar (3,4). Mönstret kunde iakttas 1997 och 1998.
Under 1999 avbröts produktionen vid bruket under en kortare tid, och på hösten 1999 var intressant nog könskvoten vid bruket normal. Nästa år kunde återigen en han-skev könskvot vid bruket observeras. Könskvoten var normal utanför andra sorters industrier, vilket tillsammans tyder på att den skeva könskvoten orsakas av exponering för brukets avloppsvatten (4).
I akvarieförsök med honor av guppy (5) och spigg (6) ger avloppsvattnet upphov till hanlig färgsättning respektive uttryck av ett han-specifikt protein. Det pågår forskning nu i Sverige och på flera håll i världen för att identifiera maskuliniserande ämnen i avloppsvatten från skogsindustrin.
Författare
:
Joakim Larsson
är forskarassistent vid Institutionen för Fysiologi och Farmakologi, Göteborgs Universitet.
E-post:
joakim.larsson@fysiologi.gu.se
Litteratur:
Referenser:
1. Larsson DGJ, Adolfsson-Erici M, Parkkonen J, Pettersson M, Berg H, Olsson P-E, Förlin L. 1999. Ethinyloestradiol - an undesired fish contraceptive? Aquatic Toxicology 45, 91-7.
2. Jobling S, Coey S, Whitmore JG, Kime DE, Van Look KJ., McAllister BG, Beresford N, Henshaw AC, Brighty GC, Tyler CR, Sumpter JP. 2002. Wild intersex roach have reduced fertility. Biology of Reproduction 67, 515-24.
3. Larsson DGJ, Hällman H and Förlin L. 2000. More male fish embryos near a pulp mill. Environmental Toxicology and Chemistry 19, 2911–17.
4. Larsson DGJ and Förlin L. 2002. Male-biased sex ratios of fish embryos near a pulp mill: Temporary recovery after a short-term shutdown. Environmental Health Perspectives 110, 739-42.
5. Larsson DGJ, Kinnberg K, Sturve J, Stephensen E, Skön M and Förlin L. 2002. Studies of masculinization, detoxification and oxidative stress responses in guppies (Poecilia reticulata) exposed to effluent from a pulp mill. Ecotoxicology and Environmental Safety 52, 13-20.
6. Katsiadaki, I, Scott, AP, Hurst, MR, Matthiessen, P and Mayer, I. 2002. A novel method based on ELISA of spiggin, the stickleback (Gasterosteus aculeatus) glue protein, for the detection of environmental androgens. Environmental Toxicology and Chemistry 21, 1946-54.
Ansvarig för denna sida: Birgitta Bruzelius