Cadmium toxicity to rudd [Scardinius erythrophthalmus [L.]] larvae after short-term exposure

• Autorzy: Sikorska J , Wolnicki J.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Rudd, Scardinius erythrophthalmus (L.), larvae aged four days post-hatch and at the very beginning of swimbladder inflation were exposed to cadmium (0.0, 0.1, 0.2, and 0.3 mg dm⁻³) at 22.0°C (± 0.5°C) for 24 h. Following exposure, the larvae were reared in pure water in a recirculating system at 25.0°C (± 0.5°C) for the subsequent nine days. Cadmium resulted in reduced larval growth and survival, retarded swimbladder inflation, and the delayed onset of exogenous feeding on live Artemia nauplii. All these effects were dependent on concentration. The differences between the effects of cadmium at the lowest and the highest concentrations were significant (P ≤ 0.05). The results demonstrated the highly toxic effect of short-term exposure to 0.1 - 0.3 mg Cd dm⁻³ in rudd larvae.

PL

U larw wzdręgi badano krótkotrwały wpływ kadmu w stężeniach 0,0 (grupa kontrolna), 0,1, 0,2 i 0,3 mg dm⁻³ na: wzrost ryb, przeżywalność, napełnianie pęcherza pławnego i pobieranie pokarmu (naupliusy solowca). Doświadczenie składało się z 24 - godzinnej ekspozycji larw na kadm w 22,0°C i ich podchowu przez 9 dni w czystej wodzie o temperaturze 25,0°C. Końcowe długości całkowite ryb eksponowanych na kadm w stężeniach 0,0 - 0,2 mg dm⁻³ nie różniły się istotnie (P ≤ 0,05; tab. 1). Najmniejszą długość (8,09 mm) miały ryby z grupy o stężeniu 0,3 mg Cd dm⁻³. Ostatniego dnia istotnie najcięższe były ryby z grupy kontrolnej (9,56 mg), a najlżejsze z grupy o najwyższym stężeniu kadmu (6,87 mg). Końcowa przeżywalność larw (rys. 1) w kolejno rosnących stężeniach kadmu wyniosła odpowiednio 97,7, 86,7, 76,2 i 62,7% (różnice istotne). Na zakończenie ekspozycji na kadm, częściowe napełnienie tylnej komory (PC) pęcherza pławnego stwierdzono u 100% larw w grupie kontrolnej (rys. 2). W kolejnych rosnących stężeniach udział ryb z napełnioną PC był istotnie mniejszy - odpowiednio 86, 78 i 74%. Od czwartego dnia do końca doświadczenia udział osobników z napełnioną PC wynosił 98-100% (różnice międzygrupowe nieistotne). Napełnianie przedniej komory (AC) pęcherza pławnego zaczęło się siódmego dnia (rys. 3). Dziesiątego dnia napełnioną AC miało 96% larw z grupy kontrolnej. W stężeniach 0,2 i 0,3 mg Cd dm⁻³ udział ryb z napełnioną AC był wtedy istotnie niższy (odpowiednio 80 i 68%). Na zakończenie pierwszego dnia 100% larw z grupy kontrolnej miało pokarm w jelicie (rys. 4). W stężeniach 0,1, 0,2 i 0,3 mg Cd dm⁻³ pokarm był obecny odpowiednio u 74, 64 i 16% ryb (wszystkie różnice istotne). Od szóstego dnia udział żerujących osobników osiągnął we wszystkich grupach 98 - 100% (różnice nieistotne). Uzyskane wyniki dowodzą istnienia silnej, zależnej od stężenia, toksyczności kadmu dla larw wzdręgi. Krótkotrwałe zanieczyszczenia wód powierzchniowych tym metalem - w zakresie stężeń 0,1 - 0,3 mg dm⁻³ - mogą być dużym zagrożeniem dla tego gatunku w larwalnym okresie ontogenezy.

Słowa kluczowe

EN

feeding; fish; Scardinius erythrophthalmus; rudd; cadmium; larva; growth; water pollution; fishery; survival

• Wydawca: -
• Czasopismo: Archives of Polish Fisheries
• Rocznik: 2006
• Tom: 14
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.15-27,fig.,ref.

Twórcy

autor

Sikorska J

• The Stanislaw Sakowicz Inland Fisheries Institute in Olsztyn, Glowna 48, Zabieniec, 05-500 Piaseczno, Poland

autor

Wolnicki J.

Bibliografia

• Benoit D. A., Leonard E. N., Christensen G. M., Fiandt J. T. 1976 - Toxic effects of cadmium on three generations of brook trout (Salvelinus fontinalis) - Trans. Am. Fish. Soc. 4: 550 - 560.
• Dallinger R., Egg M., Köck G., Hofer R. 1997 - The role of metallothionein in cadmium accumulation of Arctic charr (Salvelinus alpinus) from high Alpine lakes - Aquat. Toxicol. 38: 47 - 66.
• Floriańczyk B. 1999 - Metallothioneins and the sensitivity of tumors to chemotherapy and radiotherapy - Now. Lek. 68: 829 - 837 (in Polish).
• Hellawell J. M. 1989 - Biological indicators of freshwater pollution and environmental management - Elsevier, London and New York, 546 p.
• Holdway D. A. 1992 - Uranium toxicity to two species of Australian tropical fish - Sci. Total. Environ. 125: 137 - 158.
• Hwang P. P., Lin S. W., Lin H. C. 1995 - Different sensitivities to cadmium in tilapia larvae (Oreochromis mossambicus; Teleostei) - Arch. Environ. Contam. Toxicol. 29: 1 - 7.
• Jezierska B., Witeska M. 2001 - Metal toxicity to fish - University of Podlasie Press, Siedlce, Poland, 318 p.
• Jones I., Kille P., Sweeney G. 2001 - Cadmium delays growth hormone expression during rainbow trout development - J. Fish Biol. 59: 1015 - 1022.
• Jones J. R. E. 1964 - Fish and river pollution - London Butterworths: 57 - 61.
• Kamler E. 1992 - Early life history of fish. An energetics approach - Chapman & Hall, London, 267 p.
• Korwin-Kossakowski M. 1988 - Larval development of carp Cyprinus carpio L. in acidic water - J. Fish Biol. 32: 17 - 27.
• Kuroshima R., Kimura S., Date K., Yamamoto Y. 1993 - Kinetic analysis of cadmium toxicity to red sea bream, Pagrus major - Ecotoxicol. Environ. Saf. 25: 300 - 314.
• Kuzmina V. V., Golovanova I. L., Kovalenko E. 2002 - Separate and combined effects of cadmium, temperature and pH on digestive enzymes in three freshwater teleosts - Bull. Environ. Contam. Toxicol. 69: 302 - 308.
• Lelek A. 1987 - The freshwater fishes of Europe. Vol. 9. Threatened Fishes of Europe - AULA-Verlag, Wiesbaden, 343 p.
• Marr J. C. A., Lipton J., Cacela D., Hansen J. A., Bergman H. L., Meyer J. S., Hogstrand C. 1996 - Relationship between copper exposure duration, tissue copper concentration, and rainbow trout growth - Aquat. Toxicol. 36: 17 - 30.
• Melgar M. J., Perez M., Garcia M. A., Alonso J., Miguez B. 1997 - The toxic and accumulative effects of short-term exposure to cadmium in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) - Vet. Hum. Toxicol. 39: 79 - 83.
• Middaugh D. P., Dean J. M. 1977 - Comparative sensitivity of eggs, larvae and adults of the estuarine teleosts, Fundulus heteroclitus and Menidia menidia to cadmium - Bull. Environ. Contam. Toxicol. 17: 645 - 652.
• Morsy M. G., Protasowicki M. 1990 - Cadmium bioaccumulation and its effects on some hematological and histological aspects in carp, Cyprinus carpio L., at selected temperature - Acta Ichthyol. Piscat. 20: 105 - 116.
• Olsson P. E., Haux C. 1986 - Increased hepatic metallothionein content correlates to cadmium accumulation in environmentally exposed perch (Perea fluviatilis) - Aquat. Toxicol. 9: 231 - 242.
• Olsson P. E., Zafarullah M., Gedamu L. 1989 - A role of metallothionein synthesis in rainbow trout, Salmo gairdneri, during long-term exposure to waterborne cadmium - Fish Physiol. Biochem. 6: 221 - 229.
• Pärt P., Svanberg O. 1981 - Uptake of cadmium in perfused rainbow trout (Salmo gairdneri) gills - Can. J. Fish. Aquat. Sci. 38: 917 - 924.
• Pedersen T. V., Block M., Pärt P. 1998 - Effects of selenium on the uptake of methyl mercury across perfused gill of rainbow trout, Oncorhynchus mykiss - Aquat. Toxicol. 40: 361 - 373.
• Perkowska A., Protasowicki M. 2000 - Cadmium and lead in fishes and in selected elements of the Świdwie Lake ecosystem - Acta Ichthyol. Piscat. 30: 71 - 84.
• Peterson R. H., Metcalfe J. L., Ray S. 1983 - Effects of cadmium on yolk utilisation, growth, and survival of Atlantic salmon alevins and newly feeding fry - Arch. Environ. Contam. Toxicol. 12: 37 - 44.
• Rombough P. J., Garside E. T. 1982 - Cadmium toxicity and accumulation in eggs and alevins of Atlantic salmon Salmo salar - Can. J. Zool. 60: 2006 - 2014.
• Sarnowski P. 2003 - The effect of metals on yolk sac resorption and growth of starved and fed common carp (Cyprinus carpio L.) larvae - Acta Sc. Pol. Piscaria 2: 227 - 236.
• Sarnowski P. 2004 - The effects of metals on swimbladder inflation of common carp (Cyprinus carpio L.) larvae - EJPAU, Fisheries 7(1).
• Sarnowski P. 2005 - The effects of copper and cadmium on developmental processes in early stages of common carp (Cyprinus carpio L.) - Ph. D. thesis, University of Podlasie, Siedlce, Poland, 101 p. (in Polish).
• Shukla J. P., Pandey K. 1988 - Toxicity and long term effects of a sublethal concentration of cadmium on the growth of the fingerlings of Ophiocephalus punctatus (Bl.) - Acta Hydrochim. Hydrobiol. 16: 537 - 540.
• Sikorska J., Wolnicki J. 2006 - Effect of cadmium on tench Tinea tinea (L.) larvae - Komun. Ryb. 1: 17 - 19 (in Polish).
• Słomińska I. 1998 - The sensitivity of carp (Cyprinus carpio L.) juvenile stages to the toxic effects of lead and copper - Ph. D. thesis, Inland Fisheries Institute, Olsztyn, 104 p. (in Polish).
• Słomińska I., Jezierska B. 2000 - The effect of heavy metals on postembryonic development of common carp, Cyprinus carpio L. - Arch. Pol. Fish. 8: 119 - 128.
• Sokal R. R., Rohlf J. R. 1969 - Biometry. The principles and practice of statistics in biological research - H. F. Freeman and Co., San Francisco, 776 p.
• Svobodová Z., Studnicka M., Hejtmánek M. 1975 - Total mercury content in fish muscles and in the sediments of ponds fed by the river Blanice in the district of Vodňany - Bui. VÚRH Vodňany 1: 18 - 20 (in Czech).
• Svobodová Z., Lloyd R., Máchová J., Vykusová B. 1993- Water quality and fish health - EIFAC Tech. Pap. 54., Rome, FAO, 59 p.
• Williams N. D., Holdway D. A. 2000 - The effects of pulse-exposed cadmium and zinc on embryo hatcha- bility, larval development, and survival of Australian crimson spotted rainbow fish (Melanotaenia fluviatilis) - Environ. Toxicol. 15: 165 - 173.
• Witeska M., Jezierska B., Wolnicki J. 2006 - Respiratory and hematological response of tench, Tinea tinea (L.) to a short-term cadmium exposure - Aquacult. Int. 14: 141 - 152.
• Woltering D. M. 1984 - The growth response in fish chronic and early life stage toxicity tests: a critical review - Aquat. Toxicol. 5: 1 - 21.
• Woo P. T. K., Sin Y. M., Wong M. K. 1993 - Effects of short-term acute cadmium exposure on blue tilapia Oreochromis aureus - Environ. Biol. Fish 37: 67 - 74.
• Wright D. A., Meteyer M. J., Martin F. D. 1985 - Effect of calcium and cadmium uptake and toxicity in larvae and juveniles of striped bass (Morone saxatilis) - Bull. Environ. Contain. Toxicol. 34: 196 - 204.
• Yin Y., LinQ., KuangX., Luo Y. 1997 - Toxicity of phenols and heavy metals to the embryo and fry stage of loach (Paramisgumus dabraynus sauvage) - Res. Environ. Sci. 10: 36 - 40.
• Załachowski W. 2000 - Rudd, Scardinius erythrophthalmus (Linnaeus, 1758) - In: The Freshwater Fish of Poland (Ed.) M. Brylińska, PWN, Warszawa, 521 p. (in Polish).