view in publisher's site

2,4-Dichlorophenoxyacetic acid containing herbicide impairs essential visually guided behaviors of larval fish

Highlights•2,4-D exposure reduces survival of zebrafish and perch during larval stages.•2,4-D exposure impairs essential visually guided behaviors of larval zebrafish, including prey capture.•2.4-D exposure alters activity of neural circuits underlying vision.•Effects of 2,4-D on survival and behavior occur at concentrations that do not affect overt morphology.AbstractAquatic herbicides are used worldwide to eradicate nuisance and invasive plants despite limited knowledge of their toxicity to non-target organisms. 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) is a common active ingredient in commercial herbicide formulations, which triggers plant cell death by mimicking the plant-specific hormone auxin. Application practices of 2,4-D commercial herbicides typically coincide with yearly freshwater fish spawning periods. This practice exposes fish to xenobiotics at their vulnerable larval stages. The full impacts of 2,4-D on larval fish remains poorly understood, and hence, whether it may alter larval survival, larval behavior, fish populations, and ecosystem dynamics. In the present study, we exposed embryonic and larval zebrafish (Danio rerio) to the active ingredient 2,4-D (pure 2,4-D) or a 2,4-D containing commercial herbicide DMA4®IVM (DMA4) and evaluated morphology, survival, behavior, and nervous system function. At 2,4-D concentrations producing no overt morphological defects during embryonic or early larval stages, we observed reduced survival throughout a 21-day larval assay (4–8 ppm DMA4 and 0.75–4 ppm pure 2,4-D). Notably, prey capture, a behavior essential to survival, was reduced in 2,4-D-exposed larval zebrafish (4–8 ppm DMA4 and 0.75–4 ppm pure 2,4-D) and yellow perch (Perca flavescens) (4–20 ppm DMA4). In zebrafish, 8 ppm DMA4 exposure reduced prey capture when exposure was restricted to the period of visual system development. Consistent with these results, larval zebrafish exposed to 8 ppm DMA4 showed reduced neural activity within the optic tectum following prey exposure. Together, our results suggest that 2,4-D alters the development and function of neural circuits underlying vision of larval fish, and thereby reduces visually guided behaviors required for survival.

۲ و ۴ - دی کلروفنوکسی استیک اسید حاوی علف‌کش، رفتارهای راهنمای بصری ضروری در ماهیان لاروی را مختل می‌کند.

نکات برجسته ۲، ۴ - D در معرض قرار گرفتن باعث کاهش زنده ماندن گورخرماهی و نشستن در طول مراحل لاروی می‌شود. * ۲، ۴ - D در معرض قرار گرفتن، رفتارهای هدایت بصری ضروری گورخرماهی های لاروی، از جمله شکار را مختل می‌کند. * ۲.۴ - D قرار گرفتن در معرض دید، فعالیت مدارهای عصبی اساسی را تغییر می‌دهد. اثرات ۲ و ۴ - D بر روی بقا و رفتار در غلظت‌ها رخ می‌دهد که بر مورفولوژی آشکار تاثیر نمی‌گذارد. علف‌کش‌های آبکافت در سراسر جهان برای از بین بردن مزاحمت و گیاهان مهاجم با وجود دانش محدود سمیت آن‌ها برای موجودات غیر هدف استفاده می‌شوند. ۲ و ۴ - دی کلروفنوکسی استیک اسید (۲ و ۴ - D)یک ماده فعال رایج در فرمولاسیون های تجاری علف‌کش است که با تقلید از هورمون ویژه گیاه اکسین، مرگ سلول گیاه را تحریک می‌کند. شیوه‌های کاربرد علف‌کش‌های تجاری ۲، ۴ - D معمولا با دوره‌های تخم‌ریزی ماهی آب شیرین سالانه همزمان می‌شوند. این عمل ماهی‌ها را در معرض زینوبیوتیک‌ها در مراحل لاروی آسیب‌پذیر آن‌ها قرار می‌دهد. اثرات کامل ۲، ۴ - D بر روی ماهی‌های لاروی هنوز به خوبی درک نشده است در نتیجه، آیا آن ممکن است بقای لاروی، رفتار لاروی، جمعیت ماهی‌ها و پویایی اکوسیستم را تغییر دهد. در مطالعه حاضر، گورخرماهی جنینی و لاروی (DMA۴)را در معرض ماده موثره ۲، ۴ - D (۲، ۴ - D خالص)یا ۲، ۴ - D حاوی علف‌کش تجاری DMA۴ ® IVM (DMA۴)قرار دادیم و مورفولوژی، بقا، رفتار و عملکرد سیستم عصبی را ارزیابی کردیم. در غلظت‌های ۲، ۴ - D که هیچ نقص مورفولوژیک آشکاری را در طول مراحل جنینی یا اوایل لاروی ایجاد نمی‌کند، ما کاهش بقا را در طول یک سنجش ۲۱ روزه لاروی مشاهده کردیم (۴ - ۸ ppm DMA۴ و ۰.۷۵ - ۴ ppm خالص ۲، ۴ - D). قابل‌ذکر است که شکار، یک رفتار ضروری برای بقا، در گورخرماهی های ۲ و ۴ بعدی (۸ - ۴ ppm DMA۴ و ۴ - ۰.۷۵ ppm خالص ۲ و ۴ - D)و ماهی سوف زرد (Perca flavescens)(۲۰ - ۴ ppm DMA۴)کاهش یافت. در گورخرماهی، غلظت ۸ پی پی ام DMA۴ شکار را وقتی که در معرض قرار گرفتن محدود به دوره تکامل سیستم بینایی بود، کاهش داد. مطابق با این نتایج، گورخرماهی های لاروی که در معرض ۸ ppm DMA۴ قرار گرفته بودند، کاهش فعالیت عصبی را در تکنیک بینایی پس از قرار گرفتن در معرض طعمه نشان دادند. روی هم رفته، نتایج ما نشان می‌دهد که ۲، ۴ - D رشد و عملکرد مدارهای عصبی اساسی دید لارو ماهی را تغییر می‌دهد و در نتیجه رفتارهای هدایت‌شده بصری مورد نیاز برای زنده ماندن را کاهش می‌دهد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Health, Toxicology and Mutagenesis
  • ترجمه مقاله Health, Toxicology and Mutagenesis
  • مقاله سلامت، سم‌شناسی و جهش‌زایی
  • ترجمه مقاله سلامت، سم‌شناسی و جهش‌زایی
  • مقاله Aquatic Science
  • ترجمه مقاله Aquatic Science
  • مقاله علوم آبی
  • ترجمه مقاله علوم آبی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.