Wissenschaft im Fokus

Cheek, A. O. (2006): Subtle sabotage: endocrine disruption in wild populations. – Revista de Biologia Tropical 54: 1-19 Suppl. 1.

Subtile Sabotage: Unterbrechhung des Endokriniums in wild lebenden Populationen

Welchen Stellenwert hat die Störung der endokrinen Funktionen in Bezug auf die Gefährdung wild lebender Populationen? Diese Übersichtsarbeit bezieht sich auf kausale Kriterien, die sich aus dem Studium wild lebender Populationen von Fischen, Amphibien, Reptilien, Vögeln und Säugetieren ergeben haben, um Antworten auf drei Fragestellungen zu liefern: (1) Wurden endokrine Veränderungen dokumentiert, die durch die Exposition mit kontaminierten Substraten verursacht wurden? (2) Wurden individuelle negative Effekte dokumentiert, die Auswirkungen auf ganze Populationen haben können. (3) Wurden bislang schon Auswirkungen auf ganze Populationen nachgewiesen? Für Fische gibt es möglicherweise Auswirkungen auf dem Populationsniveau durch eine auf individueller Ebene nachgewiesene Störung der Fertilität. Gute Nachweise, die einen direkten Zusammenhang zwischen Störungen der Fertilität mit einer Störung des endokrinen Systems zeigen, liegen vor. Bei Amphibien kommt es weltweit zu Populationsrückgängen, die vielfache und regionalspezifische Ursachen haben, wobei die durch Kontaminationen verursachte Unterbrechung des Sexualzyklus eine der vielfältigen Ursachen darstellt, die das Populationswachstum senken. Bei Reptilien sind insbesondere lokale Populationen des Alligators betroffen, für die eine direkte Toxizität nachgewiesen ist, die die Populationserholung dadurch verlangsamt, dass der Sexualzyklus gestört ist, wobei insbesondere die Femininisierung der Männchen durch eine chronische Langzeitkontamination nachgewiesen ist. Im Gegensatz zu den Alligatoren sind Schnappschildkröten aus stark belasteten Biotopen bekannt, die eine starke Ausprägung sekundärer weiblicher Geschlechtsmerkmale zeigen, wobei es auch zu Störungen der geschlechtsspezifischen Entwicklung kommt, allerdings ist deren Populationsdichte dort am höchsten, wo auch die höchsten Kontaminationen nachgewiesen wurden. Bei Vögeln wurden Populationsrückgänge nachgewiesen, die in einem direkten Zusammenhang mit der durch p,p'-DDE-verursachten Abnahme der Eischalendicke stehen was zum sofortigen Verbot der Ausgangssubstanz DDT in den USA und Europa führte. Regionale Populationen einiger Greifvögel sind immer noch von einer erhöhten Sterberate bei den Küken durch zu dünne Eischalen betroffen, die sich auf PCB und DDT zurückführen lässt, aber direkte Nachweise einer endokrin bedingten Störung konnten kausal bislang nicht belegt werden. Bei Säugetieren wurden kontaminationsbedingte hormonelle Störungen bei Seelöwen und Eisbären dokumentiert, allerdings auch hier fehlen eindeutige Beweise, dass die endokrinen Störungen in direktem Zusammenhang mit den Populationsrückgängen stehen. Obwohl eine Störung des endokrinen Systems selten der einzige Grund für die Populationsabnahme darstellt, so könnte sie doch unterschwellig die sexuelle Entwicklung und das Geschlechterverhältnis sowie die metabolischen Kompensationsmechanismen gegen Umweltstress sabotieren. Es ist unwahrscheinlich, dass endokrine Störungen eine Art über ihr gesamtes Verbreitungsgebiet zum Aussterben bringen können, allerdings in Kombination mit anderen Faktoren wie Habitatverlust, Bejagung und globaler Klimaveränderungen könnte es zur regionalen Ausrottung beitragen.

Anmerkung von H.-J. Bidmon:
Sicher mag der Autor Recht haben, dass eine Störung oder Unterbrechung endokriner Entwicklungs- und Fortpflanzungszyklen nicht ad hoc zum Aussterben führt. Allerdings sollte man sich darüber im Klaren sein, dass gerade endokrine Prozesse langsam wirken, so dass es oft schwer ist, direkte Zusammenhänge zu erkennen, die aber dennoch langfristig gravierende Folgen haben können. Was sicherlich auch auffällt, ist die Feststellung, dass beim Alligator (TSD; Männchen bei höherer Temperatur) durchaus auch primäre Geschlechtsmerkmale betroffen sind, während bei der Schnappschildkröte nur sekundäre Geschlechtsmerkmale betroffen sein sollen. Warum nun gerade Schnappschildkröten trotz der körperlich nachweisbaren Veränderungen auf Populationsniveau so unerwartet reagieren, mag vielfältige Gründe haben, aber einer könnte durchaus auf den fehlenden Geschlechtschromosomen und der Temperatur-abhängigen Geschlechtsbestimmung (TSD-Typ II) beruhen. Die Temperatur wirkt hier über die Regelung von Hormontitern, so dass gerade Belastungen mit weiblichen Geschlechtshormonen auch Temperatur-unabhängig zur Entwicklung von Weibchen beitragen können. Daraus würden dann mehr weibliche Tiere heranwachsen. Da aber in wild lebenden Populationen die zu den Nistplätzen wandernden Weibchen im Straßenverkehr hohe Verluste erleiden, könnte das die höheren Populationsdichten in belasteten Gebieten erklären, wenn die Verluste durch ein Mehr an weiblichem Nachwuchs abgemildert würden. Warum der Alligator als TSD-Spezies im Gegensatz zur Schnappschildkröte nicht profitiert, mag an seiner Nistbiologie liegen, da die Eier in den aufgeworfenen Nisthügeln wohl wesentlich weniger von im Wasser gelösten Hormonen beeinflusst werden als die mit der Bodenfeuchte direkt in Kontakt stehenden vergrabenen Eier der Schildkröten. Somit kann es durchaus sein, dass bei den Schildkröten schon Weibchen schlüpfen, während beim Alligator Männchen schlüpfen, deren Penis und Gonaden nur verkümmert heranwachsen, sobald sich die Tiere in Wasser aufhalten, das mit endokrin wirksamen Substanzen kontaminiert ist. Bei langlebigen Arten würde ein anfänglicher Mangel bei den Nachwuchsmännchen kaum auffallen, solange genug Altmännchen da sind, um alle Weibchen zu befruchten. Das wäre doch mal eine medienwirksame, wissenschaftliche Fragestellung: Können in Ballungsräumen die Populationen bestimmter Spezies, die keine Geschlechtschromosomen besitzen (kurz- bis mittelfristig) von der Einnahme der Pille profitieren?




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