Er vekttap skadelig for bittesmå topputøvere?
Vadefugler forbrenner mye fett på sine lange trekkruter. Dette kan frigjøre giftige kjemikalier som også samler seg i fettcellene.
Tenk deg at du veier dobbelt så mye som nå, og at halvparten av vekten din er fett. I den tilstanden må du sykle 11 dager uten å stanse én eneste gang for å hvile, drikke eller spise.
Etter den anstrengende turen må du sørge for at du tar deg best mulig ut, for straks du ankommer, må du pare deg. Tida går fort, for etter åtte uker må du sykle hele veien hjem igjen.
Det er livet til en vadefugl, trekkfuglenes mestere. Vadefugler er berømte for sine lange trekkruter. Noen arter forflytter seg mer enn 10.000 kilometer i ett strekk.
Denne steinvenderen hekker hos oss, men kan det meste av året bo sør i Afrika. Foto: Shutterstock, NTB
Vadefuglenes migrasjon utkonkurrerer utholdenheten til syklistene i Tour de France, som går over 3500 kilometer i løpet av 21 dager.
Syklistene forbrenner 5000 til 8000 kalorier per dag for å opprettholde en forbrenning og et kaloriforbruk som er fem ganger høyere enn i hviletilstanden. Når vadefuglene trekker, kan forbrenningen ligge ti ganger høyere enn i hviletilstand. Dette kan pågå over ni dager.
Vadefugler dobler kroppsvekten
I tillegg til å fly langt, må altså vadefugler også være klare for å pare seg og legge egg straks de kommer frem til hekkeplassene i nord, noen ganger i arktiske strøk. For å greie dette, spiser de akvatiske virvelløse dyr, bløtdyr, insekter og små fisk før de reiser. Mange spiser så mye at de dobler kroppsvekten sin.
Straks de ikke lenger greier å gå mer opp i vekt, krymper organene som de bruker for å spise, og isteden vokser brystmusklene og hjertet for å maksimere evnen til å fly.
For vadefuglene er fett den viktigste energikilden under migrasjonen. Fett er fine greier. Det er dobbelt så kaloririkt som karbohydrater og proteiner, som gjør det til næringsstoffet med høyest energitetthet.
Nå for tida er det mulig å spore kjemikalier i konsentrasjoner som tilsvarer en dråpe vann i et olympisk svømmebasseng.
Fettceller er som sånne som samler på alt mulig fordi «du vet aldri når det kan komme til nytte». Det inkluderer så klart fett, i tillegg til vitaminer og hormoner.
Men fettceller samler også opp giftige kjemikalier fra omgivelsene. Under migrasjonen slipper fettcellene ut fett for å gi energi til flygingen. Dessverre blir også de giftige kjemikaliene utløst fra fettreservene.
Kan dette skade vadefuglene som migrerer? Det er det vi prøver å finne ut i COAST IMPACT-prosjektet.
Dosen avgjør om noe er en gift
Toksikologi, studiet av negative effekter av kjemikalier på levende vesener, bruker uttrykket «bare dosen avgjør om noe er en gift». Dette skriver seg flere århundrer tilbake, til tider da arsenikk og plantegifter stort sett var de giftige kjemikaliene du trengte å bekymre deg for.
Paracelsus, “toksikologiens far”, som skal ha sagt at “dosen avgjør om noe er en gift”. Det er ikke helt rett, men likevel. Illustrasjon: Shutterstock, NTB
Det er vanskelig nok å finne ut hvor giftig ett bestemt kjemikalium er. Giftvirkningene avhenger nemlig ikke bare av dosen, men også av hvordan det kommer inn i kroppen, hvor ofte du er eksponert for det og om du får én stor dose eller flere små doser.
Ofte trenger vi studier over lang tid for å finne effekter som inntreffer etter hvert, som lungekreft eller deformerte babyer.
Etter at mennesker lærte seg å fremstille nye kjemikalier i laboratorier, har antallet menneskeskapte kjemikalier i miljøet økt med rakettfart. Som et resultat av det, er alle organismer utsatt for en miks av mange ulike kjemikalier hver dag. Denne miksen endrer seg hele tida, og når flere kjemikalier forekommer samtidig, kan selv små doser være skadelige.
Kombinasjoner kompliserer
Det er utfordrende å finne ut hvordan alle mulige kombinasjoner av kjemikalier påvirker helsa til ulike organismer. Heldigvis kan moderne laboratorieteknikker og forbedrede datamodeller hjelpe oss med å forstå effektene av de kjemiske cocktailene.
Nå for tida er det mulig å spore kjemikalier i konsentrasjoner som tilsvarer en dråpe vann i et olympisk svømmebasseng. I tillegg kan vi måle små endringer i molekyler i kroppene våre som kan indikere at vi blir skadet.
En gruppe av slike molekyler er mikro-RNA. Dette er små RNA-molekyler som finnes i alle cellene våre. De fungerer som en slags kontrollmekanisme som ser til at proteinproduksjonen i cellene går rett for seg, ved å hindre at budbringer-RNA kopieres til proteiner.
Jojo-slankingen gjør vadefuglene interessante når vi skal studere virkningene av giftige kjemikalier. Illustrasjonsfoto: Shutterstock, NTB
Ikke overraskende kan viktige celleprosesser gå galt om denne kontrollmekanismen svikter. Dette viser seg å være tilfelle i flere sykdommer hos mennesker, inkludert kreft. Disse bittesmå RNA-molekylene kan også hjelpe oss til å forstå hvordan giftige kjemikalier påvirker celler og skader immunforsvaret.
- Les også: Mennesket: Arten som forandret alt
Hvorfor vadefugler?
Den atletiske livsstilen til vadefuglene inkluderer mye jojo-slanking, der de minker og øker i vekt om og om igjen. Det gjør fuglene interessante når vi skal studere virkningene av giftige kjemikalier.
I tillegg går antallet vadefugler raskt nedover flere steder. Det er et klassisk eksempel på kanarifuglen i kullgruva. Gruvearbeidere brukte å ta med seg kanarifugler i kullgruvene for å detektere giftige gasser. Om fuglene ble urolige, var det på tide for arbeiderne å komme seg ut.
Vadefugler spiller en nøkkelrolle i næringsnettverk, og det er antydet at de er viktige for mudderflater fordi de motvirker erosjon, bidrar til sirkulasjonen av næringsstoffer og til å binde karbon.
Vadefugler kan også være bærere av fugleinfluensavirus, som er et alvorlig problem for bønder som driver med tamfugl, og viruset har potensial til å mutere seg og infisere mennesker.
Kan giftige kjemikalier svekke immunsystemet hos vadefugler og øke spredningen av slike virus som følge av de lange trekkrutene? Vi håper vi kan finne svaret på dette og andre spørsmål.
Denne bloggen ble første gang publisert på NTNU TekNat. På originalsiden finnes også en omfattende liste over kilder.
