Самцов на селе остается все меньше. Вслед за обеспокоенными социологами тревогу забили и биологи, которые обнаружили, что и самцы жаб из «сельской местности» под действием пестицидов постепенно превращаются в самок.
Анализ половой жизни земноводных провела команда под руководством Кристы Маккой (Krista McCoy) из университета Флориды (University of Florida).
Исследователи изучили работы своих коллег из различных научных учреждений США, которые рассказывали, как сельскохозяйственные химикаты влияют на репродуктивные функции лягушек и жаб. Ученые считают, что именно врожденные уродства половых органов у земноводных являются причиной снижения их численности в сельскохозяйственных областях Сьерра-Невады в Калифорнии. А если добавить еще другие факторы – инфекции и радикальное изменение среды обитания -- то становится ясно, что лягушкам «на селе» приходится совсем несладко.
Маккой и ее коллеги решили проверить, как сельхозхимия влияет на лягушек. «Так как мы знаем, какие химикаты используются на определенных участках, мы можем поискать причину отклонений в половой сфере земноводных. То есть провести управляемые эксперименты с отдельным веществом и его комбинациями с другими», -- объясняет Маккой. Исследователи собрали гигантских жаб-ага (Bufo marinus) с пяти участков в Южной Флориде.
Недосамцы
Ага – очень большая и агрессивная жаба, которая питается даже мелкими млекопитающими. Для исследования она оказалась удобна не только тем, что ее легко поймать, но и большими размерами, позволяющими легко взять ее кровь на анализ, а также провести вскрытие. Кроме того, она живёт во многих сельскохозяйственных областях по всему миру.
На одном из участков, где ловили жаб, были посажены сахарная свекла и другие овощи. На трех других участках количество сельхозугодий и диких земель оказалось примерно одинаковым, а еще один участок исследователи выбрали в пригороде крупного города. Площадь каждой экспериментальной территории составила около 3,5 км2. Жаб старались собирать в центре отмеченных территорий. Исследователи сначала наблюдали за каждым земноводным, чтобы поймать только того, который гарантированно обитал на выбранной территории. В 2005 и 2006 годах ученые собрали по 20 жаб с каждого участка.
Пойманных жаб усыпили и провели доскональное исследование их организма. Выяснилось, что чем больше доля сельскохозяйственных угодий на месте обитания жабы, тем больше отклонений в ее половых органах: встречались не только жабы с откровенными уродствами, но и даже «интерсексуальные» особи, у которых присутствовали и мужские, и женские репродуктивные органы, что для большинства амфибий, мягко говоря, ненормально.
При этом двуполость у них оказалась с уклоном в женственность. Например, передние конечности самцов всегда более толстые и сильные, чем у самок. Но у двуполых жаб, которых собрали исследователи, предплечья стали тонкими и слабыми, как у самок. Кроме того, у «уродцев» исследователи практически не нашли брачных мозолей – пестрых кожистых выростов на лапках, которые помогают плотнее прихватывать самку во время спаривания.
Даже у тех жаб, пол которых удавалось определить, ученые находили заметные нарушения. Причем в первую очередь страдали самцы. Взрослый нормальный самец имеет ровную темно-коричневую окраску. Но «сельскохозяйственные» особи «разрисовались» пятнами, которые обычно наблюдаются в окрасе самок. И уровень тестостерона у самцов оказался значительно ниже нормы, что существенно снижает их способность к размножению.
Так что теперь ученые из Флориды всерьез считают канаву у супермаркета более пригодной для обитания жаб, чем оросительный канал фермы.
Ага -- не первый половой урод
Впервые этот эффект заметили в США у самцов леопардовых лягушек, которые неожиданно начали менять пол под действием пестицидов. Травяные лягушки тоже нередко из самцов становятся полноценными самками, пригодными к размножению.
Ученые из Упсалы даже проверили этот факт экспериментально. Часть головастиков поместили в чистую воду, а остальных – в садки с водой разной степени загрязненности. Причем биологи постарались, чтобы концентрация «грязи» соответствовала естественному уровню загрязнений водоемов в Европе, Канаде и США.
В чистой воде самцов и самок получилось примерно одинаково. В слегка загрязненной воде мужской пол приобрела только треть земноводных. А в самой загрязненной воде развивались только самки – от 95% до 100% особей.
Некоторые исследовательские группы считают, что причиной таких половых уродств у земноводных становятся эстрогеноподобные соединения, которые попадают в воду из бытовых отходов. А туда – из препаратов, предназначенных для человека. Например, сотрудники Йельского университета обнаружили двуполых лягушек, которые живут в мегаполисе. Около 20% земноводных, пойманных в городе и ближайшем пригороде, не имели четких признаков пола, остановившись в развитии между самцом и самкой. «Сельские» лягушки, пойманные йельскими специалистами, страдали «бесполостью» только в 7 случаях из 100.
Но лягушки – не единственные животные, которые поменяли пол из-за воздействия химикатов. В 2003 году в реке Потомак на северо-востоке США поймали окуней, которых тоже назвали «интерсексуалами». В яичниках 3 из 13 выловленных самцов ученые нашли яйцеклетки. У остальных рыб половая принадлежность определялась, но у всех самцов наблюдались различные признаки женского пола.
Поскольку водоемы с тех пор не стали чище, исследователи из Флориды считают, что результаты, которые получены при исследовании популяции жаб в сельскохозяйственных районах, могут оказаться важными и для людей. «То, что произошло с жабой-ага, может случиться и с другими животными, даже с человеком, -- считает Маккой. -- Отклонения от нормы в репродуктивной сфере человека сейчас встречаются чаще, и одной из причин этого могут стать и пестициды».
Результаты работы биологов опубликованы в журнале Environmental Health Perspectives.
