Zeekoe blijkt gevoelig voor gif

Evolutie

Door genetische aanpassing aan het leven onder water kunnen zeezoogdieren moeilijk ontgiften.

Zeekoemoeder zwemt met haar kalf in Crystal River in West-Florida. Foto iStock

Zeezoogdieren missen een enzym dat helpt bij de afbraak van bepaalde chemische verbindingen. Dat maakt ze extra gevoelig voor organofosfaten, stoffen die vaak als bestrijdingsmiddel worden toegepast. Dat blijkt uit een Amerikaanse DNA-studie die deze week verscheen in het blad Science.

Tot nu toe namen biologen aan dat alle zoogdieren over het enzym paraoxonase beschikken (gecodeerd door het gen PON1); vogels, vissen en insecten missen dat enzym. Paraoxonase helpt bij de afbraak van schadelijke oxon-verbindingen in het bloed (belangrijk in de vetzuurstofwisseling) die dan vervolgens door de nieren kunnen worden uitgescheiden. Maar nu blijkt uit een genetische studie dat het PON1-gen bij veel zeezoogdieren niet werkt: zij hebben geen functioneel paraoxonase meer.

Geen toeval

Het verlies van dat enzym is geen toeval, schrijven de onderzoekers. Het PON-1 gen is verloren gegaan in de tak van de walvisachtigen, kort na de afsplitsing van de nijlpaardachtigen 53 miljoen jaar geleden. Hetzelfde gebeurde 64 miljoen jaar geleden toen de zeekoefamilie zich afsplitste van de olifantenfamilie. En in de vinpotigen (oorrobben, robben en zeehonden) is het gen ook verloren gegaan, zij het in slechts een gedeelte van de soorten. Door talrijke, uiteenlopende mutaties werkt het PON1-gen bij al deze soorten niet meer. De 53 op het land levende zoogdiersoorten die ook zijn onderzocht, hebben een intact PON1-gen.

In Burger's Zoo werd vorig jaar een mangrovebos aangelegd. Met ruimte voor de zeekoe. Als de zeekoe maar naar beneden durft

De onderzoekers denken dat de negatieve selectie op dit gen iets te maken heeft met het leven onder water. Het regelmatige zuurstoftekort dat de dieren oplopen bij hun duiken stelt andere eisen aan de stofwisseling. Dat bijvoorbeeld bij de Weddellzeehond het PON1-gen niet actief is en bij andere zeehonden wel, zien de onderzoekers als een belangrijke aanwijzing voor deze verklarende hypothese. De Weddellzeehond is immers de soort die het diepste duikt (tot 600 meter) van alle zeehondachtigen.

Giftig

Maar paraoxonase is ook een enzym dat organofosfaten afbreekt, stoffen die giftig zijn voor het zenuwstelsel. Proeven met bloedplasma van diverse zeezoogdieren toonden aan dat ze inderdaad niet in staat zijn de bestrijdingsmiddelen chloorpyrifos en diazoxon af te breken. Opvallend is dat andere aquatische zoogdiersoorten als bevers en zeeotters deze stoffen ook niet konden afbreken.

De Amerikanen wijzen erop dat vervuiling met organofosfaten met name een bedreiging vormt voor Caribische lamantijnen: zeekoeien die een belangrijk deel van hun leefgebied hebben in de kustwateren van Florida. De soort is al kwetsbaar omdat hij zich langzaam voortplant. Maar of zeekoeien inderdaad last hebben van vervuiling, staat nog niet vast.

„De meeste zeezoogdieren zullen geen last hebben van deze gevoeligheid”, reageert toxicoloog Martin van den Berg van de Universiteit Utrecht. „Ze leven ver in zee waar geen hoge concentraties organofosfaten voorkomen. Dit is daarom een ander verhaal dan de bedreiging die uitgaat van vervuiling met persistente chemische stoffen, zoals ddt en pcb’s.”

    • Sander Voormolen