几种化学物质对蟾蜍蝌蚪生存及生长发育的影响(2)
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2.1.3 除草剂的毒害作用
24h后,除了稻草隆溶液浓度为20mg/L的实验组以外,其余各实验组的蝌蚪均没有死亡;48h后高浓度的实验组中蝌蚪的死亡率开始增加,随着时间的推移,各组的死亡率逐渐上升。168h后蝌蚪死亡率从小到大的顺序为:13.3%>23.3%>46.7%>66.7%,其相对应的稻草隆溶液浓度分别为:10、14、18、20mg/L。
2.1.4 重金属离子的毒害作用
pb2+、Cu2+、Hg+3种重金属离子对黑眶蟾蜍蝌蚪的毒害作用明显.实验结果表明随着pb2+、Cu2+、Hg+3种重金属离子浓度的增加,黑眶蟾蜍蝌蚪的存活率也随之下降。存活下来的蝌蚪的体长、尾长和体重并没有明显规律性变化,在同组蝌蚪个体则出现较大的分化。与对照组相比,3种重金属离子各个浓度中的蝌蚪的体长、尾长和体重都要略小一点。
2.2 各环境污染因子对蝌蚪形态的影响
据观察,慢性染毒实验组中有形态畸变的蝌蚪,例如脊柱弯曲,身体萎缩变形,鼻孔大张,腹部膨大(图1),这些蝌蚪游泳时身体失衡,不能游直线,并且很快死亡。还发现蝌蚪的皮肤色素减少,致使皮肤透明,其内脏器官清晰可见,这种情况在pH值实验组中最为严重(图2)。
2.3 各环境污染因子对蝌蚪生长发育的影响
经过慢性的染毒,蝌蚪的生长发育出现了滞后的现象,特别是其变态的周期相对于对照组明显延长。而在个体的生长方面,不同的染毒实验组的蝌蚪体型都较对照组的蝌蚪存在不同程度的变化,主要表现在体长和体重方面。
pH实验组结果表明,水体的pH值(3.8~10.5范围内)与蝌蚪的体重与体长存在正相关。对照组中的水体的pH为7.8,而当水体的pH值低于或高于7.8时,蝌蚪的体型就会相应的减小或增加。
在洗涤剂实验组中,不同浓度溶液对于蝌蚪的体型影响不是很明显,而且随着溶液浓度的增加,蝌蚪的体型变化没有明显的规律性。
在除草剂稻草隆染毒实验组中,各浓度组中的蝌蚪的平均体长和体重随着稻草隆的浓度的上升而逐渐增大。
重金属离子实验组中随着Pb2+、Cu2+、Hg+3种重金属离子浓度的增加,蝌蚪的体长、尾长和体重都要略小一点。
2.4 各环境污染因子对蝌蚪红细胞形态的影响
pH、洗涤剂、除草剂和重金属离子均可使细胞产生畸变。由于蝌蚪处于幼体阶段,生长旺盛,细胞分裂快,而致畸因子通过皮肤进入蝌蚪体内,并通过内循环系统产生毒害作用。常见的细胞变形有长条形,细胞膜外凸和内陷。常见的核异常有微核,双核,8字形核,核内凹,核碎裂,无丝分裂时核分裂不均等(图4)。
需要指出的是,不同pH对蝌蚪红细胞变异率不存在明显的规律变化。洗涤剂和除草剂对蝌蚪红细胞异常率的影响表现为随浓度的线性关系。重金属离子对蝌蚪红细胞核异常的影响以微核和双核为主,其中微核所占核异常细胞比例达到54.6%,双核的比例是30.6%。
3 讨论
3.1 蝌蚪的存活
pH对蝌蚪的存活呈双向剂量反应。随着pH的升高,蝌蚪的死亡率先降后升,与中国林蛙急性中毒实验结果一致。但黑眶蟾蜍蝌蚪对酸的耐受能力比中国林蛙强,其对pH最低的耐受值是3.0,比中国林蛙蝌蚪低0.6。pH对蝌蚪造成的毒害作用主要是水体的腐蚀性。酸碱性溶液不仅对蝌蚪的皮肤具有腐蚀作用,而且能进一步腐蚀蝌蚪的内脏器官和骨骼,使蝌蚪急性中毒死亡。
当各种化学物质浓度达到一定值时死亡率有突然升高的趋势,可见其有一个最高耐受浓度范围,超过此浓度后,蝌蚪开始大量死亡。在同一浓度下,随着实验时间的推移,蝌蚪的存活率下降,这可能与蝌蚪生长发育有关。个体越大,新陈代谢活动就越强,体内积累化学物质的量亦大大增加,从而引起死亡率增加。在相同时间和相同浓度条件下,日龄越大,则死亡率越高。
3.2 蝌蚪的形态变化
在不同的pH值、不同浓度的洗涤剂、除草剂和重金属离子的慢性毒害作用下,蝌蚪的形态发生了一些明显的变化,表现为尾部弯曲,鼻孔大张,头部和腹部膨大,皮肤透明等。这与分析研究得出的水体污染对两栖动物形态的危害的主要特征相似。
在Pb2+处理组中蝌蚪畸形现象严重,其症状大多为尾部弯折。这一实验现象与尤静等人研究相似。畸形现象可能是由于蝌蚪尾部神经最早发育,而铅对神经系统有很大毒害作用有关。此外,重金属离子主要通过呼吸道、消化道和皮肤三种途径进入动物的体内,对各种组织产生毒性。其中对神经系统和造血系统的毒害作用比较显著,并且会影响生殖和发育。
由此提示,不同的pH值、不同浓度洗涤剂、除草剂以及重金属离子不仅对蝌蚪,还可能对其它水生动物造成一定的危害。
3.3 蝌蚪生长发育的变化
由蝌蚪的体长与体重变化可知,随着pH的升高,小型个体的比例逐渐减小,中型和大型个体的比例则不断增加.造成这种现象的原因可能与蝌蚪的分泌排泄物呈酸性的性质有关。经测定,碱性水体经过1d后,pH下降的幅度较大,而酸性水体的pH则变化不大。激素作用的强弱,会影响到蝌蚪变态发育所需的时间。水体pH的变化对激素的作用存在一定减弱效应,使得蝌蚪变态发育的时间延长,而酸性溶液对激素的减弱作用则较为明显。
关于除草剂对蝌蚪形态发育影响的研究报道较少。本实验结果表明,经除草剂处理后,各组体长差异不大,但体重增加。在除草剂浓度较高时,蝌蚪反应敏感,活动相对频繁,有可能增强摄食活动,蝌蚪进食多,发育就较快。因此认为除草剂可能通过进食活动间接影响生长发育。
实验显示,随着Pb2+、Cu2+、Hg+3种重金属离子浓度的增加,重金属离子对蝌蚪生长的抑制作用差异性不显著,有报道镉对花背蟾蜍蝌蚪生长发育时提出蟾蜍蝌蚪体内可能存在镉—镉拮抗作用,使镉的毒性作用减弱。Pb2+、Cu2+、Hg+在黑眶蟾蜍蝌蚪体内亦可能存在类似的拮抗作用,故随染毒时间不断延长,重金属离子在蝌蚪体内的累积量不断增加至出现拮抗作用,从而影响各种离子的毒性。
3.4 蝌蚪红细胞异常
3.4.1 致畸因素
不同的水体污染因子对蝌蚪红细胞的致畸机理不尽相同。引起蝌蚪红细胞产生微核的物质主要是一些能抑制纺锤体活性的物质,例如游离原子团,过氧化物,氢氧化物,=S,-SH,-SCN等。
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