تغيير الجنس عن طريق مبيدات الأعشاب

الأترازين، وهو مبيد أعشاب شائع، يعطل التطور الجنسي للضفادع

بقلم ديفيد بايلو

وتغمر الحقول الأمريكية الخصبة بمادة الأترازين، وهو مسحوق أبيض عديم الرائحة يستخدم كمبيد للأعشاب. ينشر المزارعون 36,000 ألف طن من الأترازين سنويًا في حقولهم، ويطير 225 طنًا في الهواء أو تجرفها الأمطار، بل تصل إلى مسافة 1,000 كيلومتر من الحقل نفسه. لكن الأترازين قد يكون له آثار على الحياة الجنسية: فهو يحول ذكور الضفادع إلى إناث.

نشر عالم الأحياء تيرون هايز من جامعة كاليفورنيا في بيركلي مع زملائه مقالًا في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS) يصف تجربة تم فيها تعريض 40 ضفدعًا من النوع Xenopus laevis، المستخدم في الأبحاث الطبية، لمدة ثلاثة سنوات متتالية إلى ماء يحتوي على الأترازين بتركيز 2.5 جزء في المليار، وهو أقل من التركيز المسموح به في مياه الشرب في الولايات المتحدة الأمريكية وهو 3 أجزاء في المليار. ونتيجة لذلك، ومن بين الآثار الأخرى، خضع 30 ضفدعًا للإخصاء الكيميائي الذي منع التكاثر. بالإضافة إلى ذلك، خضعت أربعة ضفادع ذكور لتغيير جنس فعلي وأصبحت إناثًا.

وقد تزاوجت هذه الضفادع مع ذكور آخرين وأنتجت بيضًا مخصبًا، على الرغم من أنها ذكور وراثيًا. أظهرت ستة ضفادع فقط شاركت في التجربة مقاومة للأترازين، أو على الأقل أظهرت سلوكًا جنسيًا طبيعيًا.

ولكي نكون آمنين، استخدم الباحثون الضفادع التي تحمل فقط الكروموسوم الجنسي ZZ. ووفقا لهايز، في التجارب السابقة "عندما تلقينا ضفادع ثنائية الجنس (خنثى)، لم نتمكن من معرفة ما إذا كانوا ذكورا مع المبايض أو الإناث مع الخصيتين. إن استخدام ذكور ZZ فقط يؤكد لنا أن أي ضفدع ثنائي الجنس أو أنثى هو في الواقع ذكر متغير الجنس. في الضفادع، يتميز الذكور بزوج من الكروموسومات ZZ والإناث بكروموسومات ZW، على عكس XX (للإناث) وXY (للذكور) التي تميز البشر.

من المحتمل أن يكون الشخص المسؤول عن تغيير الجنس هو هرمون الأروماتاز، وهو بروتين يشجع إنتاج هرمون الاستروجين الأنثوي، والذي يتسبب في تحول الغدد التناسلية الذكرية الأصلية إلى مبيضين. ويعتقد أن الأترازين يحفز إنتاج الهرمونات.

بدأ هايز البحث عن الأترازين منذ سنوات عديدة. وفي عام 1990، حصل على تمويل بحثي من الشركة التي تنتج مبيد الأعشاب، المعروف الآن باسم سينجينتا. بالفعل في ذلك الوقت، نشأ الشك في أن المادة تعطل عمل الهرمونات الطبيعية لدى الحيوانات وحتى لدى البشر. أدت هذه الشكوك إلى سيل من الأبحاث حول هذا الموضوع. وقد أكد البعض الادعاء بأن البرمائيات، مثل الضفادع، تعاني من التعرض للأترازين، والبعض لم يجد أي تأثير، بل إن البعض أظهر أن عدد الحيوانات المنوية لدى الرجال الذين يعيشون في المناطق الزراعية أقل. وفي الولايات المتحدة، يمكنك العثور على الأترازين في 57% من الأنهار، وفقًا لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. (المادة شائعة أيضًا في إسرائيل - المحررين).

ومع ذلك، فإن التجربة التي أجراها هايز تثير تحفظات أيضًا. ويدعي عالم الأحياء فيرنر كلوز من جامعة هومبولت في برلين أن العينات ربما تكون ملوثة بمواد تعطل نظام الغدد الصماء، على سبيل المثال ثنائي الفينول أ (BPA)، الذي يتسرب من الحاويات البلاستيكية وقد يتم إطلاقه أثناء الدراسة. ويتساءل أيضًا عن سبب تجانس مستوى التعرض في جميع التجارب وينتقد هيس لعدم قياس تركيز الهرمون الأنثوي بين الضفادع التي تأثرت بالمادة. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن كلوا أجرى أيضًا دراسة على الأترازين نيابة عن سينجنتا، ووجد أنه في التركيزات المشابهة لتلك التي عمل بها هايز، لم يكن للمادة أي تأثير على الضفادع من نفس النوع.

لكن في الموطن الطبيعي لهذه الضفادع في أفريقيا لا يبدو أن لذلك تأثيرا سلبيا. "في السنوات الـ 45 الماضية، تم استخدام الأترازين على نطاق واسع في جنوب أفريقيا، لكن أبحاثنا تظهر أن هذه الضفادع تزدهر في المناطق الزراعية وكذلك في المناطق النائية، دون أي فرق". هذا بحسب عالم الحيوان لويس دوبري من جامعة الشمال الغربي في جنوب أفريقيا. "إذا كان لوجود الأترازين مثل هذا التأثير الضار على ضفادع هذا النوع الذي يعيش في البرية، فأنا متأكد من أننا كنا قد لاحظنا ذلك بالفعل."

ومع ذلك فقد حظر الاتحاد الأوروبي استخدام الأترازين لأن المادة تسبب تلوث مصادر المياه. "أفضّل السياسة الأوروبية التي تنص على وجوب اتخاذ درجة من الحذر عندما يتعلق الأمر بالمواد الكيميائية التي تدخل إلى البيئة، وحظر استخدام المركبات التي لا تتحلل في الطبيعة". يقول كلوا.

أعلنت وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) في عام 2006 أن استخدام الأترازين آمن، ولكن في أكتوبر 2009 أعلنت أنها ستجري المزيد من الأبحاث بسبب المخاوف بشأن الأضرار الصحية البشرية. وذلك لأن المادة تؤثر على العديد من أنواع الحيوانات. يقول هايز: "يسبب الأترازين زيادة في تركيز الأروماتيز في أسماك الزرد، والأسماك الذهبية، والتماسيح، والسلاحف، وسمك موسى، والجرذان". "هذه ليست مجرد مشكلة الضفدع."

وفي نفس الموضوع على موقع العلوم

• تحذير: الشرب من الزجاجات البلاستيكية قد يضر بالوظيفة الجنسية
• الذكور الذين يعيشون مع الإناث هم أكثر خصوبة
• وداعاً يا بنات... سحالي التواتارا بدون إناث - بسبب الاحتباس الحراري