Parasitic Helminths (Trematoda, Nematoda, Cestoda) as Bioindicators of Heavy Metal Pollution in Marine Ecosystems: A Comparative Study on Saurida undosquamis

Stel je de oceaan voor als een enorme, bruisende stad waar alles met elkaar verbonden is. In deze stad wonen onzichtbare boefjes: zware metalen—stoffen zoals lood en cadmium die zich vanuit fabrieken of afstromend water in het water kunnen sluipen en het hele ecosysteem ziek kunnen maken. Wetenschappers proberen deze boefjes al een lange tijd te vangen. Meestal controleren ze het water zelf of graven ze in de modder, maar deze plekken zijn als een drukke snelweg; de vervuilingsniveaus veranderen snel, wat het moeilijk maakt om een duidelijk beeld te krijgen. Ze controleren ook de vissen, maar vissen zijn als slimme lijfwachten; ze hebben complexe systemen om gifstoffen uit te drijven en hun eigen lichaam schoon te houden, wat de werkelijke hoeveelheid vervuiling om hen heen kan verbergen.

Maak kennis met de "parasitaire detectives." Dit zijn kleine wormen die in vissen leven. In tegenstelling tot de vissen hebben deze wormen niet dezelfde chique lijfwachten. Ze zijn als sponsen die alles in hun directe omgeving opzuigen, inclusact de zware metalen. Omdat ze zo goed zijn in het vasthouden van deze vervuilende stoffen, denken wetenschappers dat ze de perfecte boodschappers kunnen zijn om ons precies te vertellen hoe vies het water echt is. Deze studie duikt in de wereld van deze kleine wormen om te zien of ze ons kunnen helpen het mysterie van oceaanvervuiling op te lossen.

---

De zaak van de borstelige vis en de metaalzuigende wormen

In de wateren voor de kust van Misurata, Libië, leeft een vis genaamd de borstelige draakvis (Saurida undosquamis). Het is een populaire vangst voor lokale vissers, maar het heeft ook een zeer drukke woning in zijn buik. Een team onderzoekers van de Universiteit van Misurata en andere lokale instellingen besloot de huurders in deze vissen te onderzoeken om te zien wat zij ons kunnen vertellen over de gezondheid van het water.

De onderzoekers verzamelden 88 van deze vissen tijdens zowel de warme zomermaanden als de koude wintermaanden van 2022. Wanneer ze de vissen openden, ontdekten ze iets verbazingwekkends: 100% van de vissen was geïnfecteerd met parasitaire wormen. Elke vis had ze! De wormen vielen uiteen in drie hoofdgroepen: Trematoda (trematoden), Nematoda (nematoden) en Cestoda (cestoden).

Het team nam de wormen vervolgens mee naar het laboratorium en testte ze op vier specifieke zware metalen: koper (Cu), zink (Zn), lood (Pb) en cadmium (Cd). Ze gebruikten een machine genaamd een Atoomabsorptiespectrofotometer (AAS) om exact te meten hoeveel metaal er in de wormen zat, waarbij de resultaten werden gerapporteerd in microgram per gram nat gewicht (µg/g w.w.).

De wormen hebben verschillende persoonlijkheden

De studie toonde aan dat hoewel alle wormen in dezelfde vis leefden, ze heel verschillend handelden als het ging om het opzuigen van metalen.

De metaalsponzen: De Trematoden en Cestoden waren als zware industriële sponsen. Ze waren bijzonder goed in het opzuigen van de toxische, gevaarlijke metalen zoals lood en cadmium. Sterker nog, voor deze twee groepen maakte cadmium een enorm deel uit van hun totale metaallast—ongeveer 19% van alles wat ze vasthielden. Dit suggereert dat ze een speciale manier hebben om deze giftige metalen te grijpen en veilig binnen hun lichaam te houden.

De reguleerders: De Nematoden waren daarentegen meer als zorgvuldige boekhouders. Ze gaven de voorkeur aan het vasthouden van essentiële metalen zoals koper en zink, die levende wezens daadwerkelijk nodig hebben om te overleven. Zij hielden de niveaus van toxisch lood en cadmium veel lager dan de andere twee groepen. De onderzoekers denken dat dit komt omdat Nematoden een hardere buitenkant (een cuticula) hebben en betere systemen voor het schoonmaken van zichzelf, waardoor de slechte metalen minder gemakkelijk naar binnen komen.

De seizoenen spelen een rol

Ook de tijd van het jaar veranderde het verhaal. Over het algemeen hadden de wormen hogere concentraties metalen tijdens het koude seizoen vergeleken met het warme seizoen. Dit was vooral het geval bij de Cestoden (lintwormen). Zo ging bijvoorbeeld de hoeveelheid koper in Cestoden van 0,143 µg/g in het warme seizoen naar 0,157 µg/g in het koude seizoen. De lood- en cadmiumniveaus schoten ook omhoog tijdens de koudere maanden.

Waarom het koude seizoen? De onderzoekers suggereren een paar ideeën. Misschien vertragen de wormen hun metabolisme in de kou, wat betekent dat ze de metalen minder snel uitscheiden (ontlasting), waardoor ze meer opbouwen. Of misschien eten de vissen in de winter andere dingen, of brengt afstromend water van het land meer metalen in het water wanneer het nat en koud is. De Nematoden bleven echter zeer stabiel en vertoonden bijna geen verandering tussen de seizoenen, wat bewijst dat hun "lichaamspantser" zeer effectief is.

Waarom dit ertoe doet

De belangrijkste conclusie van dit artikel is dat deze parasitaire wormen uitstekende "bio-indicatoren" zijn. Dat is een deftige manier om te zeggen dat ze de natuurlijke vervuilingsdetectoren zijn. Omdat ze de toxische metalen zo goed opzuigen en in 100% van de vissen worden gevonden, geven ze wetenschappers een helder, tijd-geïntegreerd beeld van hoe vervuild de omgeving is.

In tegen tegenstelling tot het controleren van het water, dat elke minuut verandert, of het controleren van de vis, die probeert de vervuiling te verbergen, houden deze wormen de waarheid vast. De studie suggereert dat Trematoda en Cestoda de meest gevoelige detectoren zijn voor toxische metalen zoals lood en cadmium. Dit is de eerste keer dat dit specifieke type vis en zijn parasieten zijn gebruikt om de zware metaalvervuiling langs de Libische kust in kaart te brengen, waarmee een nieuw, betrouwbaar instrument wordt geboden voor het in de gaten houden van de gezondheid van de Middellandse Zee.