호르몬을 교란시키는 오염물질들은 영국 웨일즈 남부의 도심 하천을 따라 둥지를 트는 야생조류의 건강과 발달에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

 

과학저널 Environmental Toxicology and Chemistry를 통해 발표된 본 연구 결과는 고지대 하천에서 곤충과 어류를 먹이로 삼는 물까마귀류의 하나인 Eurasian Dipper의 새끼 새의 몸무게가 전원 지역의 새들과 비교하여 적게 나타남을 확인하였다. 또한 도심 하천에 둥지를 트는 새들의 호르몬 수치가 변화하여 지방 하천에 둥지를 트는 새들에 비해 암컷의 부화가 적은 것으로 나타났으며, 이는 해당 조류종의 번식과 생존에 문제가 될 것으로 보인다.

 

본 연구 데이터는 영국 카디프 대학교(Cardiff University)와 캐나다 서스캐처원 대학교(Universities of Saskatchewan), 영국 엑서터 대학교(University of Exeter) 및 영국 환경과학 연구위원회(Natural Environment Research Council)의 공동 연구에 의해 얻어졌으며, 해당 조류종이 PCBs(polychlorinated byphenyls)와 PBDE(polybrominated diphenyl ethers) 난연제와 같은 도심지역의 오염물질들을 먹이와 함께 섭취함에 따라 문제가 된다고 설명하였다.

 

본 연구 결과는 PBDEs와 PCBs로 인한 오염과 새끼 새의 갑상선 호르몬 수치 저감 사이에 강한 상관관계가 있음을 보였으며, 도심 하천에 거주하는 새끼 새의 갑상선 호르몬은 전원 지역의 하천에 거주하는 새의 경우보다 43% 낮았음을 확인하였다.

 

35년간 하천에 대해 연구한 카디프 대학교의 Steve Ormerod 교수는 본 연구를 통해 오염물질들이 여전히 영국의 도심 하천 생태계에 문제가 되는 주요 원인이 됨을 보여준다고 설명하였다. 물까마귀류와 같은 야생 조류는 환경의 상태와 먹이사슬 오염을 나타내는 매우 중요한 인자이기 때문에 이 조류종을 포함한 다른 생물종들, 심지어는 인간까지도 그 상태가 위험에 처해있는가를 알 필요가 있다.

 

연구진은 ‘암수 구분이 없도록 하는(gender-bending)’ 화학물질인 내분비 교란 물질이 하수와 기타 폐수를 통해 생성되며 이것이 어류의 정상적인 성 발달에 영향을 준다는 사실을 알고 있었다. 본 연구는 PCBs와 PBDEs가 조류의 갑상선 호르몬을 교란시켜 정상적인 발달을 저해하는 원인이 될 수 있음을 보인 첫 번째 데이터이다.

 

연구진은 과거 영국 웨일즈 남부에 오염이 심했던 강들을 따라서 현재 물까마귀류가 PCBs와 PBDEs가 대부분인 화학 오염물질들에 얼마나 노출되어 있는가를 확인하였다. 연구진은 갑상선 호르몬 수치의 변화가 오염물질이 동물의 발달에 영향을 미치는 것에 대한 중요한 인자가 됨을 확인하였다.

 

갑상선 호르몬 교란물질이 조류에 미치는 영향은 다양하지만, 대개는 성체가 되었을 때까지도 지속되는 성장 장애, 인지기능 장애, 면역기능 장애, 작업능력의 변화 및 이상행동 등을 포함한다.

 

물까마귀류는 최상위 포식자로 도심의 오염물질이 야생동물의 번식과 발달에 영향을 미치는가를 평가할 수 있도록 하는 도심 하천 오염의 지표로 사용될 수 있다. 본 연구 결과를 통해 연구자들은 물까마귀류의 성 비율과 갑상선 호르몬에 미치는 영향이 물까마귀류의 개체군 동태(population dynamics)를 변화시킬 수 있는 각 개체의 생존과 건강에 어떠한 결과를 가져오는가에 대해 연구를 수행할 계획이다. 또한 오염물질의 정확한 배출원을 추적하는 것도 계획 중이다.

 

New research indicates that hormone disrupting pollutants are affecting the health and development of wild birds nesting along the urban rivers of South Wales. 

 

Findings published today in the Environmental Toxicology and Chemistry journal reveal that chicks of the Eurasian Dipper – a river bird that feeds exclusively on insects and fish in upland streams – are underweight compared to their rural counterparts. Also of concern is that birds nesting in urban rivers have altered hormone levels, and are hatching fewer female chicks than those nesting along rural rivers, which could have negative implications for the population’s breeding and survival.

 

Data obtained by a team of scientists from Cardiff University, working in collaboration with the Universities of Saskatchewan and Exeter, and the Natural Environment Research Council, suggest that urban contaminants such as PCBs (polychlorinated biphenyls) and PBDE flame-retardant chemicals (polybrominated diphenyl ethers) acquired through their food are to blame. Results showed a strong correlation between contamination by PBDEs and PCBs with depressed thyroid hormone levels in chicks – one thyroid hormone was 43% lower in chicks from urban rivers than those rural rivers.

 

Professor Steve Ormerod from Cardiff University School of Biosciences, who has spent 35 years investigating rivers, commented:

 

“Our findings are important in showing that pollutants are still a source of concern for the wildlife along Britain’s urban rivers despite very major recovery from the gross pollution problems of the past. Wild birds, such as dippers, are very important indicators of environmental well-being and food-web contamination, and we need to know if populations, other species – or even people - are also at risk.”

Dr Christy Morrissey from the School of Environment and Sustainability at the University of Saskatchewan said:

 

“We’ve known for some time that endocrine disrupting substances – the so-called ‘gender-bending’ chemicals from sewage and other waste water – can affect normal sex development in fish.  These are some of the first data to show that PCBs and PBDEs might be causing thyroid disruption in wild birds and interfering with normal animal development.”

 

Along the formerly heavily polluted rivers of South Wales, the same team showed previously how urban Dippers are exposed to a complex mix of chemical contaminants and dominantly, PCBs and PBDEs. Given the sensitivity of the endocrine system –responsible for controlling thyroid and other hormones – researchers have recognised that alterations in thyroid hormone levels are an important predictor in pollution-induced developmental effects in animals.

 

The effects of thyroid hormone disruptors on birds are diverse but frequently include impaired growth; cognitive dysfunction; compromised immune function changes in motor activity; and behavioural abnormalities that can persist into adulthood.

 

As top predators, Dippers are valuable monitors of river pollution that can help assess whether urban contaminants are influencing wildlife reproduction and development. Given the latest findings, scientists are now planning to examine whether effects on dipper sex ratios and thyroid hormones have consequences on individual survival and fitness which could alter wider population dynamics. They also plan to locate the exact sources of the pollution.

Commenting on the research findings, the RSPB’s Futurescape Officer John Clark said:

 

“The return of Dippers to urban rivers is a fantastic outcome of pollution reduction in the UK.  However, this study highlights the importance of birds as an indicator that some pollutants still persist in our rivers at harmful levels. We need to work in partnership with water companies, regulators, statutory agencies and communities at a catchment scale to address those practices that continue to introduce damaging chemicals to our rivers.  The RSPB’s Futurescapes conservation work programme is doing exactly that – tackling environmental challenges at a truly large, landscape-scale, level.”

 

[원문보기:http://www.sciencedaily.com/releases/2014/04/140428210420.htm]