Dynamics of the content of selected elements in the nestling development of the House Martin Delichon urbica in a rural landscape.

• Autorzy: Kaminski P , Choinski A , Wolosiuk B

Warianty tytułu

PL

Dynamika zawartosci wybranych pierwiastkow w rozwoju pisklat oknowki Delichon urbica w krajobrazie wiejskim

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The dynamics of Fe, Mg, Ca, Zn, Cu, Mn, Co, Cd and Pb were investigated in the nestlings of House Martins Delichon urbica, nesting in a rural landscape. Concentrations of iron rose significantly in nestlings during development in the nest, while levels of magnesium rose until days 10-12, but were decreasing at the end of development. Concentrations of calcium showed no changes besides a fall in the liver in the first days of the lives of the nestlings. Zinc accumulated mainly in the liver. The concentration of copper fell in the initial period, and this element was subsequently accumulated in the liver. Manganese was accumulated initially in the liver and later also in the rest of the body. This was attested to by an increase in concentrations outside the liver in the last week of development in the nest Cobalt was stored in relatively large amounts in the liver (mean 2.3 ppm dw), while it was maintained at a steady and lower level outside the liver (mean 0.65 ppm dw). Mean concentrations of cadmium (1.8-3.8 ppm dw) and lead (over 20 ppm dw) did not change with age, and were relatively high. Absolute amounts of all the studied elements rose with the age of the nestlings.

PL

Podatność ptaków na zanieczyszczenie środowiska jest różna i zależy od stopnia zanieczyszczenia i aktualnie działających czynników środowiskowych oraz kondycji fizjologicznej i wieku ptaka oraz jego sytuacji ekologicznej w środowisku (Stickel 1975). Uruchomienie chlorowcopochodnych pestycydów z tłuszczu w ciele do krwi ptaków podczas różnych czynności fizjologicznych (Stickel 1975) jest dobrym przykładem wzajemnych związków reakcji na zanieczyszczenia. Ptaki są szczególnie dobrym wskaźnikiem zanieczyszczeń atmosfery, z powodu wysokiej sprawności układu oddechowego. Koncentracje metali toksycznych u ptaków miejskich wykorzystano do wyznaczania poziomu zanieczyszczeń powietrza w miastach (Getz et al. 1977, Hutton, Goodman 1980). Podobne badania na dymówkach i szpakach wykorzystano do określenia poziomu ołowiu i kadmu pochodzących z zanieczyszczeń spalinowych (Grue et al. 1984, 1986). Zmiany w populacjach ptaków podczas ich rozwoju gniazdowego odgrywają istotną rolę w monitoringu pierwiastków toksycznych i śladowych. Celem pracy było zbadanie dynamiki wybranych pierwiastków (Fe, Mg, Ca, Zn, Cu, Mn, Co, Cd, Pb) u piskląt oknówki Delichon urbica gnieżdżących się kolonijnie w krajobrazie wiejskim, pod mostem na rzece, będącym odcinkiem szosy, 15 km na płd.-zach. od Białegostoku. Oknówki żerowały nad polami uprawnymi, na których stosowano nawozy sztuczne i środki ochrony roślin. Tereny te sąsiadowały z zakładem przetwórstwa paszowego, w pobliżu którego zanotowano podwyższone stężenie ołowiu i kadmu i gdzie licznie rozwijały się muchówki. Zawartość pierwiastków oznaczono przy pomocy spektrofotometrów absorpcji atomowej metodą płomieniową i bezpłomieniową. Koncentracja (ppm dw) i zawartość absolutna żelaza rosły podczas rozwoju oknówek (rye. 1). Stężenie magnezu w wątrobie rosło do 9 dnia, po czym do końca pobytu piskląt w gnieździe utrzymywało się prawie na stałym poziomie. Stężenie magnezu w ciele poza wątrobą nie zmieniało się do 10 dnia, po czym istotnie malało do końca rozwoju (rye. 2A, B). Bezwzględna zawartość magnezu wzrastała w ciągu całego okresu rozwoju (ryc. 2C, D). Absolutna ilość wapnia rosła zarówno w wątrobie, jak i poza nią, a jego stężenie nie wykazywało zmian, poza wyraźnym spadkiem w wątrobie w pierwszych dniach życia piskląt (ryc. 3). Cynk był kumulowany w wątrobie, szczególnie w pierwszych dniach rozwoju, zaś jego bezwzględna ilość istotnie rosła (ryc. 4). Absolutna zawartość miedzi wzrastała, zaś stężenie początkowo wyraźnie malało (ryc. 5). Najwyższy poziom miedzi był więc u piskląt najmłodszych, po czym odkładała się ona w wątrobie do końca rozwoju gniazdowego. Zawartość bezwzględna manganu rosła, zaś jego stężenie w wątrobie wyraźnie malało w pierwszych dniach rozwoju (ryc. 6). Mangan gromadzony był więc początkowo w wątrobie, a dopiero w późniejszym okresie także w innych organach, o czym świadczył wyższy poziom jego stężenia w ciele poza wątrobą w ostatnim tygodniu rozwoju gniazdowego. Kobalt magazynowany był w wątrobie; jego steżenie było tam stosunkowo wysokie (2.3 ppm dw) i nie zmieniało się podczas rozwoju gniazdowego, zaś poza wątrobą notowano niewielki spadek w pierwszych dniach (ryc. 7A, B). Stężenie kadmu w wątrobie malało z wiekiem, zaś w ciele poza wątrobą nie zmieniało się. Całkowita ilość kadmu rosła z wiekiem (ryc. 8). Względna ilość ołowiu była wysoka i nie zmieniała się w wątrobie, a w ciele poza wątrobą rosła. Absolutna ilość tego metalu także rosła (ryc. 9). Zmiany koncentracji żelaza u piskląt oknówek potwierdzają tezę Underwooda (1971), według której zawartość żelaza wzrasta podczas rozwoju gniazdowego, z powodu wzrostu zawartości mioglobiny mięśniowej związanej z żelazem. Wzrost absolutnej zawartości wapnia u rosnących oknówek wiązał się z postępującym rozwojem kości i procesem kostnienia szkieletu. W związku z tymi procesami i rozwijającym się też procesem pigmentacji piór, wzrasta u piskląt ogólna zawartość cynku i miedzi (Underwood 1971), co potwierdziło się u badanych w tej pracy oknówek. Stosunkowo wysokie stężenia kadmu u badanych piskląt były prawdopodobnie związane z tym, że tereny żerowiskowe oknówek pokrywały się z polami uprawnymi, na których stosuje się nawozy sztuczne i środki ochrony roślin oraz sąsiadowały z zakładem przetwórstwa paszowego, gdzie zanotowano podwyższone koncentracje kadmu i ołwiu. Stężenia kadmu i ołowiu były u badanych piskląt stosunkowo wysokie, co mogło wiązać się dodatkowo także z ruchem samochodowym w bezpośrednim sąsiedztwie kolonii, a także z faktem, że oknówki gnieździły się bezpośrednio pod mostem, gdzie ciężki ołów opadał. Dzięki zdolności akumulowania pierwiastków, oknówki uczestniczą w krążeniu materii wewnątrz ekosystemu orez w redystrybucji metali na zewnątrz, w wyniku migracji. Wyniki badań wskazują, że zmiany zawartości niektórych pierwiastków (Fe, Mg, Ca, Cu, Mn) u piskląt są związane z rozwijającymi się w tym czasie procesami fizjologicznymi: kształtowaniem się wskaźników hematologicznych, rozwojem przewodu pokarmowego i organów magazynujących, wzrostem mięśni i kości, rozwojem piór. Natomiast stężenie toksycznych metali ciężkich (Cd, Pb) u rosnących piskląt jest bezpośrednio związane ze stopniem ich koncentracji w środowisku.

Słowa kluczowe

PL

Hirundinidae; jaskolki; ptaki; sklad chemiczny; Delichon urbica; metale ciezkie; rozwoj zwierzat; piskleta; oknowka

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Ornithologica
• Rocznik: 1993
• Tom: 28
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.23-37, rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Kaminski P

• University of Warsaw, Bialystok Branch, Swierkowa 20B, 15-950 Bialystok, Poland

autor

Choinski A

• University of Warsaw, Bialystok Branch, Swierkowa 20B, 15-950 Bialystok, Poland

autor

Wolosiuk B

• University of Warsaw, Bialystok Branch, Swierkowa 20B, 15-950 Bialystok, Poland

Bibliografia

• Beck А.В. 1956. The copper content of the liver and blood of some vertebrates. Aust. J. Zool. 4:1-18.
• Bieszczad-Kosch M. 1979. Zmiany zawartości pierwiastków (Ca, K, N, P, Mg) podczas rozwoju postnatalnego sikory bogatki (Parus major L.). M.S.Thesis, Uniw. Jagiell., 15pp.
• Bilby L.W., Widdowson E.M. 1971. Chemical composition of growth in nestling blackbirds and thrushes. Br. J. Nutr. 25:127-134.
• Bryant D.M. 1975. Breeding biology of House martins Delichon urbica in relation to aerial insect abundance. Ibis 117: 180-216.
• Fleisher M., Sarofin A.F., Fassett D.W., Hammond P.B., Shacklette H.T., Nisbet C.Z., Epstein S. 1974. Environmental Impact of Cadmium. Environ. Health Prospect. 7: 253-323.
• Frieden E. 1968. The biochemistry of copper. Sci. Am. 218:103-114.
• Getz L.L., Best L.B., Prather M. 1977. Lead in urban and rural song birds. Environ. Pollut. 12: 235-238.
• Grue C.E., O'Shea T.J., Hoffman D.J. 1984. Lead exposure and reproduction in highway-nesting barn swallows. Condor 86: 383-389.
• Grue C.E., Hoffman D.J., Beyer W.N., Franson L.P. 1986. Lead concentrations and reproductive success in European Starling Sturnus vulgaris nestling within highway roadside verges. Environ. Pollut. A. 42:157-182.
• Hagen J., Hagen E., Ostbye E., Skar H.J. 1976. Some chemical elements in the body of Meadow Pipit, Anthus pratensis L. N. J. Zool. 24: 279-289.
• Hutton M., Goodman G.T. 1980. Metal contamination of feral pigeons Columba livia from the London area: Part 1. Tissue accumulation of lead, cadmium and zinc. Environ. Pollut. A, 22: 207-217.
• Kostelecka-Myrcha A., Jaroszewicz M. 1993. The changes in the values of red blood indices during the nestling development of the House Martin Delichon urbica. Acta orn. 28: 39-46.
• Martin M.H., Coughtrey P.J. 1982. Biological Monitoring of Heavy Metal Pollution. Land and Air. Pollut. Monit. Ser., Appl. Sci. Pub., London - N. York, 475 pp.
• Nielsen F.H. 1988. Nutritional Significance of the Ultratrace Elements. Nutr. Rev. 46: 337-341.
• Nriagu J.O.1978. The biogeochemistry of lead in the environment. Part B. Biological effects. Elsevier-N.Holland Biomed. Press, Amsterdam - N. York - Oxford, 397 pp.
• Nyholm N.E.I. 1990. Bio-indication of heavy metal pollution in the terrestrial environment by means of insectivorous birds. Proc. Int. Symp. Ecotox., Münich, pp. 213-228.
• Nyholm N.E.I. 1993. Heavy metal tissue levels, impact on breeding and nestling development in natural populations of Pied Flycatcher (Aves) in the pollution gradient from a smelter. In: Eijsackers H., Heinbach F., Donker M. (eds.): Ecotoxicology of Soil Organisms. Levis Pub., Chelsea, pp. 1-16.
• Osborn D. 1978. Toxic and essential heavy metals in birds. Inst. Terr. Ecol., Nat. Environ. Res. Counc., Ann. Rep., 56 pp.
• Pinowski J., Pinowska B., Kraśnicki K., Tomek T. 1983. Chemical composition of growth in nestling Rooks Corvus frugilegus. Ornis Scand. 14: 289-298.
• Simkiss K. 1975. Calcium and avian reproduction. Symp. Zool. Soc. Lond. 35: 307-337.
• Stenström T., Vahter M. 1974. Cadmium and lead in Swedish commercial fertilizers. Ambio 3: 91-92.
• Stickel W.H. 1975. Some effects of pollutants in terrestial ecosystems. In: McIntyre A.D., Mills C.F. (eds.): Ecological Toxicology Research. Plenum Press, N. York, pp. 25-74.
• Sturkie P.D. 1965. Avian physiology. 2nd ed. Cornell Univ. Press, Ithaca, N. York, 463pp.
• Tataruch F., Lidauer R. 1984. Die Amsel (Turdus merula L.) als Bioindikator Fur die Umweltbelastung mit Blei, Cadmium und Quecksilber. Ökol. Vögel 6: 185-194.
• Underwood E.J. 1971. Trace elements in human and animal nutrition. Acad. Press., N. York, 491 pp.
• Voitkevich A. A. 1966. The feathers and plumage of birds. Sidgmick, Jackson, London, 335 pp.
• Williams C.H., David D.J. 1973. the effect of superphosphate on the cadmium content of soils and plants. Austr. J. Soil. Res. 11: 43-56.