ÁLLATTANI KÖZLEMÉNYEK (2010) 95(1): 47–55.
Eltérő taxonómiai helyzetű növényi fonálférgek akut krómszennyezés iránti érzékenységének tesztelése* HORVÁTH BOGLÁRKA1, KOVÁCS SZILVIA2, RÉPÁSI VIKTÓRIA1, MÁRTON ANITA1 és NAGY PÉTER1 1
Szent István Egyetem, Állattani és Állatökológiai Tanszék, H–2100 Gödöllő, Páter K. u. 1. E–mail:
[email protected] 2 Szent István Egyetem, Állatorvos-tudományi Kar, Biomatematikai és Számítástechnikai Tanszék, H–1078 Budapest, István u. 2.
Összefoglalás. A szabadon élő fonálférgek számos fontos funkciót töltenek be a talaj életében. Kulcsszerepet játszanak a talajban lezajló anyagforgalmi folyamatokban és más talajlakó szervezetek létszámviszonyainak szabályozásában. Fontos bioindikátorok is, azonban specifikus stresszérzékenységüknek taxonómiai és funkcionális összefüggései nem kielégítően tisztázottak. Ezért mortalitási teszteket végeztünk két, rendszertani szempontból egymástól távol eső, de egyaránt növényi táplálkozású fonálféregfaj, a Xiphinema vuittenezi (Penetrantia: Dorylaimida) és a Rotylenchus buxophilus (Secernentia: Tylenchida) nehézfémszennyezés iránti érzékenységének vizsgálatára. Az LC50 értékek az első 24 óra elteltével mutattak nagyságrendi különbséget (X. vuittenezi: 60,4 mg/kg, R. buxophilus: 352,1 mg/kg). Ez a különbség azonban legfeljebb irányadó becslésnek tekinthető, mert a mortalitások ekkor még meglehetősen alacsony értékeket mutattak a legmagasabb koncentrációban is. Később az LC50 értékei kiegyenlítődtek. A X. vuittenezi a tekintetben is érzékenyebbnek bizonyult a krómterhelés hatására, hogy már egy alacsonyabb koncentrációra (50 mg/kg) is szignifikáns mortalitás-növekedéssel reagált. A túlélési valószínűség becslésére szolgáló Cox regressziós modell szintén szignifikáns eltérést mutatott a kontrollhoz képest már az 50 mg/kg-os kezelés hatására. A R. buxophilus esetében mindezen értékek csak a maximális kezelés (500 mg/kg) hatására tértek el szignifikánsan a kontrolltól. A tesztperiódus végére a kontrollban is megemelkedett mortalitások arra utalnak, hogy 168 óra túl hosszú inkubációs idő egy ilyen teszt elvégzésére. Kulcsszavak: Xiphinema, Rotylenchus, króm, mortalitás, Cox-regresszió, LC50.
Bevezetés A talajfauna összetételének változása számos komoly környezetvédelmi és természetvédelmi problémát vonhat maga után, egyszersmind jelzi is különböző bolygatások hatásait. Megváltozhatnak a talajban a lebontó folyamatok, sérülhet a tápláléklánc, tehát alapvető, évezredek óta létező ciklusok tolódhatnak el kedvezőtlen irányba antropogén hatásra, számos nem kívánatos és előre beláthatatlan következményt vonva maguk után. Ezeknek a változásoknak a szemmel tartása elengedhetetlen. *
Előadta a szerző a Magyar Biológiai Társaság Állattani Szakosztályának 968. előadóülésén, 2008. május 7-én.
47
HORVÁTH B. et al.
A környezetet ért szennyezésekre az élőlények bizonyos csoportjai különösen érzékenyek. Visszaszorulásuk, kipusztulásuk jelezheti a növekvő terhelést, így alkalmasak lehetnek bioindikációs vizsgálatokra (KÁDÁR 1995). A szabadon élő fonálférgek számos fontos funkciót töltenek be a talaj életében (YEATES et al. 2009). Kulcsszerepet játszanak a talaj táplálékhálózataiban (BONGERS & FERRIS 1999), a növényi tápanyagok mineralizációjában, valamint más talajlakó szervezetek létszámviszonyainak szabályozásában (FRECKMAN & CASWELL 1985). Mindemellett fontos bioindikátorok is (SAMOILOFF 1987, BONGERS 1990, SOCHOVÁ et al. 2006). Egyes megközelítések szerint (pl. CORTET et al. 1999) a talajlakó élőlények között a fonálférgek a legígéretesebbek közé tartoznak a talajállapotok bioindikációjára vonatkozóan. Több mint három évtizede használják fel a nematodákat tesztszervezetként bizonyos ökotoxikológiai és biológiai vizsgálatokra (HÖSS & WILLIAMS 2009), laboratóriumi és terepi viszonyok között egyaránt. Ennek okaként – viszonylag könnyű kezelhetőségük mellett – azt emelhetjük ki, hogy kiemelkedően magas egyedszámaik mellett nagy taxonómiai és funkcionális változatosság jellemzi őket (BONGERS 1990). Mindebből következően a fonálférgekre alapozott bioindikációs vizsgálatok ökológiai relevanciája igen nagy (BONGERS & FERRIS 1999). Táplálkozási módjaik alapján általában számos kategóriába sorolhatóak. A leginkább elfogadott a növényi nedvszívókra, baktériumevőkre, gombafonalakat szívogatókra, valamint ragadozókra, és mindenevőkre történő felosztás (YEATES et al. 1993). Terepi és laboratóriumi vizsgálatok rávilágítottak arra, hogy a szabadon élő talajlakó fonálférgek eltérő érzékenységet mutatnak a talajszennyezésekre (SOCHOVÁ et al. 2006, NAGY 2009). Több – a fonálféreg-együttesek bolygatások iránti érzékenységére irányuló – vizsgálat eredményei is utalnak arra, hogy a Penetrantia osztályba sorolt Dorylaimida rend képviselőinek a stressztűrő képessége alacsonyabb, mint a Secernentia osztály fajaié (JOHNSON et al. 1974, ZULLINI & PERETTI 1986, BONGERS 1990). Hasonló eredményt hozott egy kísérlet a pentaklorofenol hatásait vizsgálva, azonban a kadmium iránti érzékenység tekintetében nem mutatkozott különbség a két osztály fajai között (KAMMENGA et al. 1994). EKSCHMITT és KORTHALS (2006) több korábbi kísérlet eredményeit elemezték, melyek kiértékelése és összehasonlítása során a fonálférgek különböző szennyezésekre (szerves eredetű szennyezések, fémek és nehézfémek) adott válaszreakcióit vizsgálták. Arra a következtetésre jutottak, hogy a hosszú távú vizsgálatok során a szennyezés számos esetben toleranciát idézett elő a nematodákban. Az eredményekből leszűrték, hogy a fonálféreg fajok széles spektruma általános szabályokat mutatott a vizsgált szennyezőkre adott válaszreakciók tekintetében, míg néhány genus specifikus toleranciát sajátított el bizonyos szennyezőkkel szemben. Mivel mindennek ellenére csak nagyon kevés, és zömében csak baktériumevőkre vonatkozó olyan eredmény ismert (pl. KAMMENGA et al. 1994, BONGERS et al. 2001), amely hasonló táplálkozási csoportú, de taxonómiai és filogenetikai szempontból (ANDRÁSSY 1974, BLAXTER et al. 1998), valamint életstratégia tekintetében is (sensu BONGERS 1990) egymástól távoli helyzetű fajok nehézfémterhelésekre adott reakcióira irányulna, kísérletünk céljául egy Tylenchida rendbe (Secernentia osztály), illetve egy Dorylaimida rendbe (Penetrantia osztály) tartozó növényi nedvszívó fonálféregfaj króm iránti stresszérzékenységének vizsgálatát tűztük ki.
48
FONÁLFÉRGEK KRÓMSZENNYEZÉS IRÁNTI ÉRZÉKENYSÉGÉNEK TESZTELÉSE
Anyag és módszer Mortalitási tesztjeinket laboratóriumi körülmények között végeztük, desztillált vizes közegben, amely – egy előzetes kísérletünk eredménye alapján – nem befolyásolta negatívan az állatok túlélését a csapvízben, illetve talajoldatban történő tároláshoz képest. Tesztjeinkhez a következő növényi táplálkozású fonálférgek egyedeit használtuk fel: Rotylenchus buxophilus GOLDEN, 1956 és Xiphinema vuittenezi LUC, LIMA, WEISCHER & FLEGG, 1964. A tesztelt egyedek Balassagyarmaton, cseresznyefa (Prunus avium L.) gyökérzetéről gyűjtött mintákból származtak. Az állatok kinyerése a talajból a Cobb-féle dekantálásos-szűréses eljárás (S’JACOB & VAN BEZOOIJEN 1984) módosított változatával (BROWN & BOAG 1988) történt. A teszteket a kinyerést követően 4–5 nappal indítottuk. Ez alatt az idő alatt – tapasztalataink szerint – a korábban felvett táplálék jelentős része kiürül az állatok szervezetéből. A teszteket 8×12 küvettás steril mikrotitráló lemezeken folytattuk le. Kísérleteinket öt ismétlésben végeztük el. Minden küvettába 100 µl desztillált vizet pipettáztunk, majd öt élő nőstény egyedet helyeztünk bele. Ezt követően állítottuk be a kívánt koncentrációt, kétszeres töménységű oldat 100 µl-ének hozzáadásával. Az alkalmazott nominális krómkoncentrációk az alábbiak voltak: 0,5 mg/kg; 5 mg/kg; 50 mg/kg; 500mg/kg. A kezelést követően a mikrotitráló lemezt fedett Petri-csészébe helyeztük és termosztátban tároltuk 17 °C hőmérsékleten. A túlélő egyedek számát 1 óra, 3 óra, 24 óra, 48 óra, 168 óra elteltével jegyeztük fel. A teszteléshez használt oldatot kálium-kromátból (K2CrO4) készítettük. A kísérlet során kapott adatokat egyrészt a ToxRat (Light Version 2,08) toxikológiai statisztikai programmal elemeztük. Az akut toxicitás kifejezésére probitanalízissel nyert LC50 (letális koncentráció) értékeket használtunk fel. A teljes időszakra vonatkozóan az egyes kezeléseknek a kontrollhoz képest mutatott mortalitási mintázatát páronkénti összehasonlításokkal, Mann-Whitney féle U-próbával végeztük. A kapott p-értékekre – a sokszoros összehasonlítás miatt – Bonferroni-Holm féle korrekciót végeztünk. A kapott mortalitási adatok alapján várható túlélési valószínűséget Cox-regresszióval becsültük a kezelésekre, mint kategoriális változókra vonatkozóan. Az adatok elemzését az R2.10.1 programmal végeztük (R Development Core Team 2007). Ezen belül a Coxregresszióhoz a survival r programcsomagot használtuk (ANDERSEN & GILL 1982).
Eredmények A Rotylenchus buxophilus mortalitása egyik alkalmazott krómkoncentráció hatására sem érte el a 100%-os értéket és csak az 500 mg/kg-os koncentrációhoz tartozó mortalitási értékek különböztek szignifikánsan a kontrollétól (p<0,0001). A Cox-regresszióval becsült túlélésfüggvény változását az 1. ábra mutatja. A kontrolltól csak a maximális terhelés okozta túlélési valószínűség tér el szignifikánsan (Mann-Whitney féle U-próba: W-érték= 591,5; p<0,0001%).
49
50 0
0 0
50
100
150
0
20
40
60
80
100
0
50
100
150
0
20
40
60
80
100
0
50
100
150
0
20
40
60
80
100
0
50
100
150
0
0 0
50
100
150
0
20
40
60
80
100
0
50
100
150
0
20
40
60
80
100
0
50
100
150
0
20
40
60
80
100
0
50
100
150
Figure 2. Change of survival rate for Xiphinema vuittenezi estimated by Cox regression. Y-axis: estimated probability of survival, x-axis: time (hours). Dotted line shows estimated 95% confidence interval. Graphs from left to right: control, 0.5 mg.kg–1, 5 mg.kg–1, 50 mg.kg–1, 500 mg.kg–1.
2. ábra. Cox-regresszióval becsült túlélés-függvény változása Xiphinema vuittenezi fajra: y tengelyen a túlélés becsült valószínűsége, x tengelyen az idő (órában). Szaggatott vonallal a modell által becsült 95%-os konfidencia intervallum látható. Részábrák balról jobbra: kontroll, 0,5 mg/kg, 5 mg/kg, 50 mg/kg, 500 mg/kg.
20
20
150
40
40
100
60
60
50
80
80
0
100
100
Figure 1. Change of survival rate for Rotylenchus buxophilus estimated by Cox regression. Y-axis: estimated probability of survival, x-axis: time (hours). Dotted line shows estimated 95% confidence interval. Graphs from left to right: control, 0.5 mg.kg–1, 5 mg.kg–1, 50 mg.kg–1, 500 mg.kg–1.
1. ábra. Cox-regresszióval becsült túlélés-függvény változása Rotylenchus buxophilus fajra: y tengelyen a túlélés becsült valószínűsége, x tengelyen az idő (órában). Szaggatott vonallal a modell által becsült 95%-os konfidencia intervallum látható. Részábrák balról jobbra: kontroll, 0,5 mg/kg, 5 mg/kg, 50 mg/kg, 500 mg/kg.
20
20
150
40
40
100
60
60
50
80
80
0
100
100
HORVÁTH B. et al.
FONÁLFÉRGEK KRÓMSZENNYEZÉS IRÁNTI ÉRZÉKENYSÉGÉNEK TESZTELÉSE
A krómterhelés hatásait a Xiphinema vuittenezi mortalitására a 2. ábra mutatja. Ennél a fajnál az 50 mg/kg-os és az 500 mg/kg-os koncentrációhoz tartozó mortalitási értékek különböztek szignifikánsan a kontrollétól (Mann-Whitney féle U-próba: W-érték: 546, illetve 540,5; p-érték: mindkét esetben <0,0001%). A Cox-regresszióval becsült túlélésfüggvény változását a 2. ábra mutatja. A kontrolltól az 50 mg/kg-os és az 500 mg/kg-os koncentrációhoz tartozó túlélési valószínűség tér el szignifikánsan (mindkét esetben p<0,0001%). Az 1. táblázat a mortalitási adatok alapján számolt LC50 értékeket mutatja. Ezek értékei a 48 órás leolvasástól kezdve hasonlóan alakultak mindkét faj esetén. A 24 órás leolvasáskor azonban még a X. vuittenezi egy nagyságrenddel érzékenyebbnek bizonyult a R. buxophilus-nál. 1. táblázat. Az egyes inkubációs időkre számolt LC50 értékek Rotylenchus buxophilus és Xiphinema vuittenezi esetén. Table 1. LC50 values for Rotylenchus buxophilus and Xiphinema vuittenezi on each incubation period.
24 h
48 h
72 h
168 h
R. buxophilus
352,1
22,1
14,9
6,7
X. vuittenezi
60,4
27,2
11,6
5,8
Értékelés A krómnak a talajlakó fonálférgekre gyakorolt hatásairól csak cönózis szintű ismereteink vannak (BARDGETT et al. 1994, NAGY 1999, BAKONYI et al. 2003, NAGY et al. 2004, NAGY 2009). Bár ezek alapján a króm hatásai igen súlyosaknak tekinthetők több közösségi paraméterre is, ezek az adatok nem alkalmasak arra, hogy becsléseket végezzünk belőlük a jelen kísérletben tesztelt fajok érzékenységére. Az LC50 értékek alapján a jellegzetes K-stratégista tulajdonságokat mutató Xiphinema vuittenezi 24 óra elteltével érzékenyebbnek mutatkozott a kezelések hatásaira, mint a Rotylenchus buxophilus. Megjegyzendő azonban, hogy a 24 órás adatokra számított LC50 értékek inkább csak becslésként értékelhetők, mert ennél a leolvasásnál még a legmagasabb koncentrációhoz tartozó mortalitási értékek is csak 60% körül voltak. A vizsgálataink során kapott LC50 értékek viszonyítása az érvényben lévő határértékekhez (ANON. 2009) rendkívül nehézkes. Ennek oka elsősorban az, hogy a rendelet mellékletében nem szerepel az általunk tesztelthez hasonlítható határérték-kategória. Sem a talajban található „összes” koncentrációval, sem a felszín alatti vizekre megadott értékkel nem lehet közvetlenül összehasonlítani az általunk alkalmazott tesztközeget. Kapott eredményeinket leginkább a talajból kivont, „felvehető” frakció nehézfémtartalmához lenne érdemes hasonlítani. A „felvehető” koncentrációkra vonatkozóan azonban nincsenek érvényben lévő határértékek. Egy korábban megfogalmazott, széleskörű előzetes vizsgálatokra épült ajánlás szerint (KÁDÁR 1997) a Magyarország talajaira javasolt „felvehető” határértékek (NH4-acetát+EDTA-oldásos kinyerést alapul véve) krómra az alábbiak lennének: „A” érték (háttér koncentráció) – 0,5 mg/kg, „B” érték (szennyezettségi határérték) – 3 mg/kg. A mi eredményeink alapján a
51
HORVÁTH B. et al.
szennyezettségi határértékhez legközelebb álló 5 mg/kg-os érték egyik fajnál és időpontban sem okozott szignifikáns mortalitásnövekedést a kontrollhoz képest. Ebből levonható az a következtetés, hogy a vizsgált fajok – a mortalitást mint tesztvégpontot alapul véve – nem tekinthetők különösebben érzékenynek a K2CrO4 által előidézett akut szennyezéshatásokra. A specifikus érzékenységi viszonyokat vizsgálva a X. vuittenezi a tekintetben is érzékenyebbnek bizonyult a krómterhelés hatására, hogy már egy alacsonyabb koncentrációra (50 mg/kg) is szignifikáns mortalitásnövekedéssel reagált. A túlélési valószínűség becslésére szolgáló Cox-regresszió eredménye szintén szignifikáns eltérést mutatott a kontrollhoz képest már az 50 mg/kg-os kezelés hatására. A R. buxophilus esetében mindezen értékek csak a maximális kezelés (500 mg/kg) hatására tértek el szignifikánsan a kontrolltól. Fentiek alapján a Penetrantia osztályba tartozó Xiphinema vuittenezi-t érzékenyebbnek tekinthetjük a Secernentia osztályba tartozó Rotylenchus buxophilus -nál, ami megfelel a kiindulási hipotézisünknek. A toxicitási hatások időbeli lefolyásának megértéséhez BAAS et al. (2009) munkája adhat segítséget. Ők számos szakirodalmi munka áttekintése alapján azt találták, hogy az LC50 és a hozzá hasonló toxikológiai alapértékek (ECx) szigorúan monoton csökkenése a mortalitás mint tesztvégpont jellegéből adódik (mivel a pusztulás visszafordíthatatlan esemény). A szennyező anyagok felhalmozódása a szervezetben időben elhúzódó folyamat. Ugyanakkor az egyedek elhalálozása nem feltétlenül egy „küszöbérték” meghaladásakor „automatikusan” bekövetkező történés, hanem egy, a tesztpéldányok egyedi érzékenysége által is befolyásolt, sztochasztikus esemény. Ez magyarázatot adhat az ilyen jellegű tesztek során esetenként tapasztalható nagyobb szórásértékekre is. A felvett szennyező anyagok mennyisége és az általuk okozott hatás kialakulásának időbeli összefüggéseit vizsgálja az úgynevezett toxikodinamika. Az egyes fonálféreg osztályok nehézfémek iránti toleranciájára KAMMENGA et al. (1994) munkája közöl explicit eredményeket, amelyek alapján a kadmium iránti érzékenység tekintetében nem találhatók különbségek. Ebből – az elemek élettani hatásai közötti különbségeken túlmenően – azért nehéz a mi munkánkra vonatkozó párhuzamok felállítása, ugyanis a szabadon élő fonálférgek a kadmium iránt kimondottan toleránsnak tekinthetők (KAMMENGA et al. 1994, NAGY 1999), míg egy krómterhelés iránt – terepi körülmények között – meglehetősen érzékenynek bizonyultak (NAGY et al. 2004, NAGY 2009). Ugyanakkor PITCHER és MCNAMARA (1972) egy Xiphinema (Penetrantia: Dorylaimida) és egy Pratylenchus, illetve egy Aphelenchoides (mindkettő Secernentia: Tylenchida) faj érzékenységét vizsgálva réz- és ezüstionok iránt, nem talált egyértelműen osztály-hovatartozástól függő hatást. Eredményeik alapján is valószínűsíthető, hogy faji szintű különbségek állhatnak fenn az egyes fémek iránti érzékenység terén. Figyelemre méltó mindkét faj, de különösen a X. vuittenezi nagyarányú halálozása a kontrollban is egy hét elteltével. Ebből arra lehet következtetni, hogy az állatok tárolása egy héten keresztül vízben, szobahőmérséklethez közeli hőfokon önmagában is negatívan befolyásolhatja a túlélési esélyeiket. Ugyanakkor érdemes figyelembe venni egy alacsony koncentrációjú nehézfémterhelés lehetséges pozitív indirekt hatásait is (pl. lelassult anyagcsere, egyes kórokozókra gyakorolt negatív hatás). Fenti feltételezések vizsgálata folyamatban van.
52
FONÁLFÉRGEK KRÓMSZENNYEZÉS IRÁNTI ÉRZÉKENYSÉGÉNEK TESZTELÉSE
Köszönetnyilvánítás. Köszönetünket fejezzük ki a fonálférgek nehézfémek iránti érzékenységét célzó kutatásokhoz kapott OTKA (K 81401) támogatásért.
Irodalomjegyzék ANDERSEN, P. & GILL, R. (1982): Cox’s regression model for counting processes, a large sample study. Annals of Statistics 10: 1100–1120. ANDRÁSSY I. (1974): A Nematodák evolúciója és rendszerezése. MTA Biol. Oszt. Közlem. 17: 13–58. ANON. (2009): 6/2009 (IV. 14.) KvVM-EüM-FVM együttes rendelet a földtani közeg és a felszín alatti víz szennyezéssel szembeni védelméhez szükséges határértékekről és a szennyezések méréséről. Magyar Közlöny 2009/51: 14398–14413. BAAS, J., JAGER, T. & KOOIJMAN, B. (2009): Understanding toxicity as a process in time. Science of the Total Environment, doi: 10.1016/j.scitotenv.2009.10.066. BAKONYI G., NAGY P. & KÁDÁR I. (2003): Long term effects of heavy metals and microelements on nematode assemblage. Toxicology Letters 140–141: 391–401. BARDGETT, R.D., SPEIR, T.W., ROSS, D.J., YEATES, G.W. & KETTLES, H.A. (1994): Impact of pasture contamination by copper, chromium and arsenic timber preservative on soil microbial properties and nematodes. Biology and Fertility of Soils 18: 71–79. BLAXTER, M. L., DE LEY, P., GAREY, J. R., LIU, L. X., SCHELDEMAN, P., VIERSTRAETE, A., VANFLETEREN, J. R., MACKEY, L. Y., DORRIS, M., FRISSE, L. M. VIDA, J. T. & THOMAS, W. K. (1998): A molecular evolutionary framework for the phylum Nematoda. Nature 392: 71–75. BONGERS, T. & FERRIS, H. (1999): Nematode community structure as a bioindicator in environmental monitoring. Trends in Ecology and Evolution 14: 224–228. BONGERS, T. (1990): The maturity index: an ecological measure of environmental disturbance based on nematode species composition. Oecologia 83: 14–19. BONGERS, T., ILIEVA-MAKULEC, K. & EKSCHMITT, K. (2001): Acute sensitivity of nematode taxa to CuSO4 and relationships with feeding-type and life-history classification. Environmental Toxicology and Chemistry 20: 1511–1516. BROWN, D.J.F. & BOAG, B. (1988): An examination of methods used to extract virus-vector nematodes (Nematoda: Longidoridae and Trichodoridae) from soil samples. Nematologica Mediterranea 16: 93–99. CORTET, J., GOMOT-DE VAUFLERY, A., POINSOT-BALAGUER, N., GOMOT, L., TEXIER, C. & CLUZEAU, D. (1999): The use of invertebrate soil fauna in monitoring pollutant effects. European Journal of Soil Biology 35: 115–134. EKSCHMITT, K. & KORTHALS, G.W. (2006): Nematodes as sentinels of heavy metals and organic toxicants in the soil. Journal of Nematology 38: 13–19. FRECKMAN, D. W. & CASWELL, E.P. (1985): The ecology of nematodes in agroecosystems. Annual Review of Phytopathology 23: 275–296. HÖSS, S. & WILLIAMS, P. L. (2009): Ecotoxicity testing with nematodes. In: WILSON, M.J., KAKOULIDUARTE, TH. (eds.): Nematodes as Environmental Indicators. CABI, pp. 208–224. JOHNSON, S. R., FERRIS J. M. & FERRIS V. R. (1974): Nematode community structure of forest woodlots III. Ordinations of taxonomic groups and biomass. Journal of Nematology 6: 118–126. KÁDÁR I. (1995): A talaj-növény-állat-ember tápláléklánc szennyeződése kémiai elemekkel Magyarországon. Környezetvédelmi és Területfejlesztési Minisztérium, MTA Talajtani és Agrokémiai Kutató Intézete, 387 pp. KÁDÁR I. (1997): Kármentesítési kézikönyv 2. A szennyezett talajok vizsgálatáról. Környezetvédelmi Minisztérium, Budapest, 151 pp.
53
HORVÁTH B. et al.
KAMMENGA, J. E., VAN GESTEL, C. A. & BAKKER, J. (1994): Patterns of sensitivity to cadmium and pentachlorophenol among nematode species from different taxonomic and ecological groups. Archives of Environmental Contamination and Toxicology 27: 88–94. NAGY P. (1999): Effects of an artificial metal pollution on nematode assemblage of a calcareous loamy chernozem soil. Plant and Soil 212: 35–47. NAGY P. (2009): Case studies using nematode assemblage analysis in terrestrial habitats. In: WILSON, M.J. & KAKOULI-DUARTE, TH. (eds.): Nematodes as Environmental Indicators. CABI, pp. 172–187. NAGY P., BAKONYI G., BONGERS, T., KÁDÁR I., FÁBIÁN M. & KISS I. (2004): Effects of microelements on soil nematode assemblages seven years after contaminating an agricultural field. The Science of the Total Environment 320: 131–143. PITCHER R. & MCNAMARA, D. (1972): The toxicity of low concentrations of silver and cupric ions to three species of plant-parasitic nematodes. Nematologica 18: 385–390. R DEVELOPMENT CORE TEAM (2007): R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. ISBN 3–900051–07–0, URL www.Rproject.org. S’JACOB, J. & VAN BEZOOIJEN, J. (1984): A manual for practical work in nematology. Department of Nematology, Wageningen Agricultural University, 77 pp. SAMOILOFF M. R. (1987): Nematodes as indicators of toxic environmental contaminants. In: VEECH, J.A., DICKSON, D.W. (eds.): Vistas on Nematology. Society of Nematologists, Florida, pp. 433–439. SOCHOVÁ, I., HOFMAN, J., HOLOUBEK, I. (2006): Using nematodes in soil ecotoxicology. Environment International 32: 374–383. YEATES, G. W., FERRIS, H., VAN DER PUTTEN, W. H. & MOENS, T. (2009): The role of nematodes in ecosystems. In: WILSON, M.J., KAKOULI-DUARTE, TH. (eds.): Nematodes as Environmental Indicators. CABI, pp. 1–44. YEATES, G. W, BONGERS, T., DE GOEDE, R. G. M., FRECKMAN, D. W. & GEORGIEVA, S. S. (1993): Feeding habits in soil nematode families and genera: an outline for soil ecologists. Journal of Nematology 25: 315–331. ZULLINI, A. & PERETTI, E. (1986): Lead pollution and moss-inhabiting nematodes of an industrial area. Water, Air and Soil Pollution 27: 403–410.
54
FONÁLFÉRGEK KRÓMSZENNYEZÉS IRÁNTI ÉRZÉKENYSÉGÉNEK TESZTELÉSE
Testing sensitivity of plant-feeding nematodes of different taxonomic position to acute chromium stress 1
1
BOGLÁRKA HORVÁTH, 2SZILVIA KOVÁCS, 1VIKTÓRIA RÉPÁSI, 1ANITA MÁRTON & 1PÉTER NAGY
Szent István University, Department of Zoology and Animal Ecology, Páter K. u. 1. H– 2100 Gödöllő, Hungary E–mail:
[email protected] 2 Szent István University Faculty of Veterinary Science, Department of Biomathematics and Informatics István u. 2., H–1078 Budapest, Hungary
ÁLLATTANI KÖZLEMÉNYEK (2010) 95(1): 47–55.
Abstract. Free-living nematodes are important components of soil fauna. They play a key role in nutrient turnover processes and in regulation of other soil organisms. Furthermore, they are also known as important bioindicators of environmental pollutions. However, taxonomic and functional aspects of their specific sensitivity patterns are not satisfactorily discovered yet. Therefore, we performed an experiment to study the mortality responses of two plant feeder nematode species from different taxonomical groups to increasing chromium concentrations. Our results show that Xiphinema vuittenezi (Penetrantia: Dorylaimida) appeared more sensitive than Rotylenchus buxophilus (Secernentia: Tylenchida). LC50 values showed considerable difference after 24 hours (Xiphinema: 60.4 mg/kg, Rotylenchus: 352.1 mg/kg). However, this difference is just indicative, since mortality values were far from 100% even in the highest concentration. Later on, LC50 values became quite similar for both nematode species. X. vuittenezi proved more sensitive for chromium than R. buxophilus, since its mortality increased and expected probability of survival decreased significantly in a lower treatment (50 mg.kg–1). For R. buxophilus, these parameters differed significantly from control only in the highest treatments (500 mg.kg–1). The increased mortality values even in the controls for both species towards the end of the test period indicate that one week is too long for incubation time in an acute mortality test of this type. Keywords: Xiphinema, Rotylenchus, chromium, mortality, Cox’s regression, LC50.
55
