"Prosionek szorstki - »żywe srebro« pełne metali ciężkich"
"Wybrane wskaźniki stresu chemicznego oraz profile enzymów detoksykacyjnych związanych z glutationem wątrobotrzustki i przewodu pokarmowego u Porcellio scaber Latr. (Isopoda: Oniscidea) w chronicznym zatruciu niklem"

MONIKA TARNAWSKA1, WOJCIECH PRZYBYŁOWICZ2 (autorzy zdjęć)
PAWEŁ MIGULA (kierownik projektu)

1 Uniwersytet Śląski w Katowicach, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska,
Katedra Fizjologii Zwierząt i Ekotoksykologii; l. Bankowa 9, 40-007 Katowice
e-mail: dybowska@us.edu.pl
2 Materials Research Group, iThemba LABS, Somerset West 7129, RPA

Zobacz obraz w powiększeniu

Opis popularnonaukowy projektu

Wygląda niepozornie: małe, nie przekraczające 18 mm, szare, owalne stworzonko z wyraźnie zaznaczonymi segmentami "pancerzyka", spod których wysuwają się liczne odnóża. Prosionek, czyli stonóg szorstki, wbrew polskiej nazwie gatunkowej, stąpa na czternastu nóżkach i przemyka cichcem gdy tylko zapadnie zmrok. Napotkany - przywodzi na myśl małego karalucha, choć w istocie bliżej jest spokrewniony rakiem niż z jakimkolwiek owadem. Widywany jest z rzadka, choć każdy z nas mija go niemal co dzień, schodząc do piwnicy lub otwierając garaż - takie bowiem miejsca prosionek wybiera sobie na mieszkanie. Nie jest sąsiadem uciążliwym: jest bezbronny, nie jest agresywny, nie zostawia śmieci a niektóre z nich wręcz pożera, no i nie robi hałasu. Nie może mieć więc nic wspólnego z heavy metalem, choć już z metalami ciężkimi - owszem, bardzo wiele. Te drobne stworzonko posiada bowiem cechę, która w oczach naukowców czyni je wielkim: gdy w zamieszkiwanym środowisku zmuszona jest odżywiać się pokarmem zanieczyszczonym metalami, lokuje je w komórkach swej wątrobotrzustki i przechowuje tam przez resztę swego trzyletniego życia. Każdy kolejny posiłek tego skorupiaka, zwłaszcza jeśli żyje on w pobliżu huty, autostrady czy w samym centrum Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego, zwiększa stężenie metali w jego ciele. Swoisty zapis prosionkowego jadłospisu, w postaci barwnych plam w obrazie wiązki protonowej, jest cennym źródłem, z którego korzysta ekotoksykologia, a sam stonóg awansował do panteonu bezkręgowców ważnych dla nauki. Jest bohaterem prac naukowych, książek popularnonaukowych i podręczników akademickich. Poznajmy naszego sąsiada, któremu nie straszna jest ludzka działalność, zmieniająca naturalne ekosystemy. Czy, doceniając jego zalety, możemy coś zrobić dla prosionka? Owszem, pozostawić w kącie ogrodu kilka butwiejących desek, niewielką stertę liści i kilka większych kamieni, aby mógł przetrwać kolejną zimę.

Streszczenie naukowe

Głównym założeniem przedstawionego projektu była analiza mechanizmów biochemicznych i fizjologicznych uruchamianych u skorupiaka lądowego (Porcellio scaber) podczas odpowiedzi na toksyczne działanie niklu zawartego w pokarmie. Z wcześniejszych badań dotyczących roli tych zwierząt w dekompozycji ściółki na terenach zanieczyszczonych metalami ciężkimi wiadomo, że tolerancja wysokich skażeń środowiska metalami wynika u nich ze zdolności do akumulacji tych ksenobiotyków w tkankach, szczególnie w wątrobotrzustce. Istnieje wiele danych na ten temat w odniesieniu do ołowiu, kadmu, cynku czy miedzi, brak natomiast badań na temat subletalnych efektów wywołanych niklem. Dlatego jednym ze szczegółowych celów tego projektu było określenie sposobu rozmieszczenia i stopnia akumulacji niklu oraz innych pierwiastków w przewodzie pokarmowym i wątrobotrzustce prosionka szorstkiego. Oprócz tego celem było poznanie zmian:

Analizując uzyskane wyniki ustalono, że biomarkerem przydatnym w ocenie działania toksycznego tego metalu jest np. aktywność niektórych enzymów związanych z glutationem (GPOX, GSTPX, GR). Stwierdzono wysoką korelację aktywności tych enzymów ze stężeniem niklu w pokarmie i w tkankach tego skorupiaka. Akumulacja niklu w wątrobotrzustce oraz zmiany powstałe pod wpływem tego metalu w komórkach przewodu pokarmowego i wątrobotrzustki także spełniają kryterium dobrego biomarkera. Wykazano natomiast, iż masa ciała, jak i ekspresja białek hsp70 nie są dobrymi wskaźnikami dla oceny toksycznego oddziaływania niklu u P. scaber.

Zdjęcia przedstawiające fragmenty wątrobotrzustki prosionka szorstkiego poddanego chronicznej ekspozycji na nikiel uzyskane techniką mikrowiązki protonowej X (mikro-PIXE) powstały w lutym 2004 w laboratoriach iThemba LABS w Republice Południowej Afryki w ramach realizacji międzynarodowego projektu "Relations between South-African indigenous plant Berkheya coddii and its natural consumers for metal bioremediation purposes" (grant KBN 012/2003-2004) koordynowanego przez prof. dr hab. Pawła Migulę (Polska) i dr Jolantę Mesjasz-Przybyłowicz (RPA).