نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه پیام نور تهران

2 مرکز تحقیقات ذخایر آبزیان آبهای داخلی گرگان

3 دانشگاه زابل

چکیده

فنیتروتیون، یکی از سموم ارگانوفسفره رایج در شالیزارها و باغات می باشد که در این تحقیق، اثر آن بر میزان مرگ و میر، نرخ فیلترکردن و عمل بلع یکی از زئوپلانکتون های مهم اکوسیستم آبی به نام دافنی ماگنا(Daphnia magna) بررسی گردید. این ارگانیزم ارزش غذایی بسیار بالایی برای تمام بچه ماهیان آب شیرین خصوصا" ماهیان بازارى داشته و از اهداف مهم بارورى استخر هاى پرورش ماهى به شمار می¬رود و در مطالعه حاضر به عنوان ارگانیزم شاخص برای مطالعات اکوتوکسیکولوژی مورد استفاده قرار گرفت. تحقیق حاضر به روش ساکن طی24ساعت با پنج تیمار (005/0، 01/0، 02/0، 04/0 و 1/0) و سه تکرار انجام شده و کلیه پارامترهای فیزیکی شیمیایی آب نظیر دما، pH، اکسیژن محلول، سختی و هدایت الکتریکی کنترل گردید. در این مطالعه، از دافنی های یک روزه استفاده شد. در طول دوره آزمایش، دافنی ها با جلبک Chlorella volglaris به غلظت 10 میلی¬گرم در لیتر تغذیه شدند و نرخ فیلتر کردن و بلع این جلبک توسط دافنی ها مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده گردید که با افزایش غلظت سم، نرخ فیلتر کردن و بلعیدن دافنی ماگنا کاهش می یابد. بر طبق نتایج تحقیق حاضر، غلظت موثر سم که سبب مرگ و میر 10 درصد (Ec10)، 50 درصد (Ec50) و 90 درصد (Ec90) از دافنی های مورد آزمایش گردید، به ترتیب برابر با 004/0 میلی گرم در لیتر، 011/0 میلی گرم در لیتر و 028/0 میلی گرم در لیتر محاسبه شد. همچنین حداکثر غلظت مجاز سم (MAC)، حداقل غلظت موثر مشاهده شده سم (LOEC)

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The investigation of survival rate, filtration rate and intake in Daphnia magna by contact with Fenitrotione

نویسندگان [English]

  • tayebeh Enayat 1
  • Hossein Piri 2
  • Ehsan Ahmadi far 3

چکیده [English]

Fenitrotione is one of the popular organophosphorus insecticides that is using in gardens and farms, which in this research the effects on mortality rate, filtration rate and intake in Daphnia magna, as an important zooplankton in aquatic ecosystems, was investigated. This organism has high feeding value for all fresh water fingerlings especially for marketing fish. Also the culturing of D. magna is one of the necessary purposes in fertilizing of rearing fish ponds. In this study, D. magna was used as indicator organism in ecotoxicological test. This study was done in static method for 24h, a design of 5 treatments (0.005, 0.01, 0.02, 0.04 and 0.1) was arranged with three replicates. All water physico-chemical parameters such as temperature, pH, dissolved oxygen, hardness and electrical conduction were controlled. Chrorella volglaris (10 mg/l) was used to detect filtration rate and intake by D. magna and observed that with increasing Fenitrotione concentration, filtration rate and intake were decreased. According to the present research, Ec10 (Effective Concentration 10), Ec50 (Effective Concentration 50) and Ec90 (Effective Concentration 90) were 0.004 mg/l, 0.011 mg/l and 0.028 mg/l, respectively. Also maximum allowable concentration (MAC), low observe effect concentration (LOEC) and none observe effect concentration (NOEC) were 0.0011 mg/l, 0.005 mg/l and 0.00011 mg/l, respectively. It means that this insecticide is high toxic for D. magna. Hence we can conclude that Fenitrotione is very toxic for D. magna and the entered amount was more than EC10 in fresh water ecosystems, this phenomenon.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Organophosphorus
  • Fenitrotione
  • Daphnia magna
  • Filtration rate

بررسی میزان بقاء، نرخ فیلترکردن و عمل بلع دافنی ماگنا (Daphnia magna) در مواجه با سم فنیتروتیون

طیبه عنایت غلامپور1، حسین پیری22* و احسان احمدی فر3 

1 تهران، دانشگاه پیام نور، گروه شیلات 

2 گرگان، مرکز تحقیقات ذخایر آبزیان آبهای داخلی

3 زابل، دانشگاه زابل، دانشکده منابع طبیعی، گروه شیلات

تاریخ دریافت: 21/9/90               تاریخ پذیرش: 11/3/91

چکیده 

فنیتروتیون، یکی از سموم ارگانوفسفره رایج در شالیزارها و باغات می­باشد که در این تحقیق، اثر آن بر میزان مرگ و میر، نرخ فیلترکردن و عمل بلع یکی از زئوپلانکتون­های مهم اکوسیستم آبی به نام دافنی ماگنا(Daphnia magna)  بررسی گردید. این ارگانیزم ارزش غذایی بسیار بالایی برای تمام بچه­ماهیان آب شیرین خصوصاً ماهیان بازارى داشته و از اهداف مهم بارورى استخرهاى پرورش ماهى به شمار می­رود و در مطالعه حاضر به عنوان ارگانیزم شاخص برای مطالعات اکوتوکسیکولوژی مورد استفاده قرار گرفت. تحقیق حاضر به روش ساکن طی 24 ساعت با پنج تیمار (005/0، 01/0، 02/0، 04/0 و 1/0) و سه تکرار انجام شده و کلیه پارامترهای فیزیکی شیمیایی آب نظیر دما، pH، اکسیژن محلول، سختی و هدایت الکتریکی کنترل گردید. در این مطالعه، از دافنی های یک روزه استفاده شد. در طول دوره آزمایش، دافنی­ها با جلبک Scenedesmus obliqus به غلظت 8 میلی­گرم در لیتر تغذیه شدند و نرخ فیلتر کردن و بلع این جلبک توسط دافنی­ها مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده گردید که با افزایش غلظت سم، نرخ فیلتر کردن و بلعیدن دافنی ماگنا کاهش می­یابد. بر طبق نتایج تحقیق حاضر، غلظت موثر سم که سبب مرگ­و­میر 10 درصد (Ec10)، 50 درصد (Ec50) و 90 درصد (Ec90) از دافنی­های مورد آزمایش گردید، بترتیب برابر با 004/0 میلی­گرم در لیتر، 011/0 میلی­گرم در لیتر و 028/0 میلی­گرم در لیتر محاسبه شد. همچنین حداکثر غلظت مجاز سم (MAC)، حداقل غلظت موثر مشاهده شده سم (LOEC) و غلظت بی­اثر مشاهده شده سم (NOEC) بترتیب 0011/0 میلی­گرم در لیتر، 005/0 میلی­گرم در لیتر و 00011/0 میلی­گرم در لیتر بدست آمد. از نتایج آزمایش میتوان دریافت که سم فنیتروتیون برای دافنی ماگنا فوق العاده سمی بوده و چنانچه به میزان بیشتری از EC10 وارد اکوسیستم های آب شیرین شود، قطعاَ جمعیت زئوپلانکتونی در این اکوسیستم­ها آسیب جدی خواهند دید.

واژه های کلیدی: ارگانوفسفره، فنیتروتیون، دافنی ماگنا، نرخ فیلتر کردن

* نویسنده مسئول، تلفن: 09119651462 ، پست الکترونیکی: Piri_hossein @yahoo.com

مقدمه

 

امروزه کاربرد آفت­کش­ها، به عنوان روشی مؤثر، نسبتاً ساده و سریع کاملاً شناخته شده است (15). در طول چند دهه گذشته، آفت­کش­ها و علف­کش­ها در حجم وسیعی مورد استفاده قرار گرفتند. از طرف دیگر، ارزیابی­ها نشان می­دهد حدوداً کمتر از یک درصد آفت­کش­های کاربردی، به آفات هدف می­رسند. بنابراین مقادیر قابل توجهی از آن­ها، وارد محیط زیست شده و منابع آبی و خاکی را آلوده می­کنند (8 و29). اگر چه تمامی اکوسیستم­ها در برابر سمیت آفت کش­ها حساسند، اما این حساسیت در اکوسیستم­های آبی به مراتب، بیشتر است (7). امروزه مطالعات اکوتوکسیکولوژی (Ecotoxicology) در اکوسیستم­های آبی شیوه­ای جدید و کارا، جهت سنجش اثرات آلاینده­ها بر روی موجودات غیر هدف، می­باشد و در این زمینه تغییر در فیزیولوژی، عادات و رفتار موجودات آبزی از قبیل تنفس، تغذیه و شنا کردن می­تواند جزء عکس­العمل­های اولیه یک موجود، در مقابل فشارهای محیطی ناشی از مواد سمی باشد که می­تواند سایر مشاهدات از قبیل: کاهش نرخ بقا، کاهش رشد و زاد و ولد و غیره را تفسیر نماید (9). در بین زئوپلانکتون­ها، دافنی‌ها به خصوص Daphnia magna در بررسی‌های سریع فشارهای ناشی از مواد سمی به عنوان یک شاخص حساس، از طرف محققین معرفی شده است، کشت این گونه در آزمایشگاه ساده می­باشد و در واقع حساس­ترین بی­مهره آبزی در مقابل سموم می­باشد، به همین دلیل به طور گسترده‌ای در مطالعات اکوتوکسیکولوژی به‌ کار می‌رود (5، 6، 23 و 26). مکانیسم اثر سمیت فنیتروتیون همانند دیگر مواد ارگانوفسفره می­باشد و باعث محدود شدن فعالیت آنزیم­ها بخصوص استیل کولینستراز می­شود. همچنین سمیت حاد توسط فنیتروتیون در گونه­های مختلف جانداران متفاوت است (1 و 27).

آزمایشهایی در خصوص آثار شوینده­ها بر دافنی ماگنا (Daphnia magna) و میکروسیکلوپس (Microcyclops sp.) انجام گرفته است. طی این تحقیقات حد مجاز شوینده­های مورد بررسی برای دافنی ماگنا و میکروسیکلوپس بترتیب 7/4 و 8/7 میلی­گرم در لیتر و LC50 آن به ترتیب 5/7 و 3/13 میلی­گرم در لیتر تعیین گردید (3).

طبق تحقیقی که توسط Casalderrey و همکاران (1994) انجام شده است اثر غلظت مؤثر حشره­کش­های ارگانوفسفره آندوسولفان و دیازینون بر تغذیه و نرخ فیلترکردن دافنی ماگنا تعیین گردید بطوریکه در این تحقیق شاخص فیلتر کردن 44/0 میلی­گرم در لیتر و شاخص تغذیه 61/0 میلی­گرم در لیتر برای آندوسولفان، شاخص فیلتر کردن 47/0 میکروگرم در لیتر و شاخص تغذیه 60/0 میکروگرم در لیتر برای دیازینون محاسبه گردید. در بررسی­های دیگر، LC50 مربوط به سموم مالاتیون (Malathion)، دیپترکس (Dipterex)، DFP و DDVP که از سموم ارگانوفسفره می باشند، بر دافنی ماگنا به ترتیب معادل 028/0، 0024/0، 034/0، 00027/0 میلی­گرم در لیتر و سمیت کاربامات های آمینواستیگماین (Aminostigmine) و فیزوزتیگماین (Physostigmine) را به ترتیب 012/0 و 24/0 میلی­گرم در لیتر بدست آورد (28).

Chevre و همکاران (2004) سمیت علف کش
) dinitrophenol ـ 4 و 2­( را بر میزان بقاء و تولید­مثل دافنی ماگنا مطالعه نمودند. این محققین میزان EC50 را برای بقاء 23/0 میلی­گرم در لیتر، تولید­مثل­­18/0 میلی­گرم در لیتر و غلظت غیر مؤثر (NOEC) برای بقا 14/0 میلی­گرم در لیتر و برای تولید­مثل 18/0 میلی­گرم در لیتر بیان نمودند. در رابطه با میزان تغذیه دافنی تحت تاثیر سموم، Jeon و همکاران (2010) تاثیر سم دیازینون و مس را بر میزان بلع غذا توسط دافنی ماگنا بررسی نمودند.

از آنجایی­که دفع آفات کشاورزی به خصوص آفات مربوط به گیاه برنج به صورت گسترده­ای در استانهای شمال کشور و از جمله استان گلستان، رواج دارد. از طرفی سموم مورد استفاده در این مزارع از طریق پساب­های کشاورزی وارد زنجیره غذایی اکوسیستم آبی مجاور شالیزار شده و باعث اختلالات و تغییرات فیزیکی و شیمیایی در محیط می گردند، لذا بررسی اثر این آلوده کننده­ها به عنوان مطالعات اکوتوکسیکولوژی بر اکوسیستم­های آبی یک ضرورت به شمار می­رود .بنابراین هدف از تحقیق حاضر، بررسی اثر سم فنیتروتیون بر میزان بقاء، نرخ فیلتر کردن و بلعیدن دافنی ماگنا و نیز تعیین غلظت مجاز استفاده از این سموم در محیط های آبی است.

مواد و روشها

مواد مورد استفاده: مواد و لوازم اصلی جهت انجام تحقیق حاضر شامل سم فنیتروتیون­50 درصد (ساخت شرکت آریا شیمی)، دافنی ماگنا (Daphnia magna)، جلبک سبز (Scenedesmus obliqus)، محیط کشت (Zender)Z-8 (، میکروسکوپ (Japan  Horiba – U10)، میکروپیپت، تور پلانکتونی 200 میکرونی، آکواریوم، ارلن و ... بود.

روشها: در این مطالعه اثر سم فنیتروتیون­50 درصد بر نرخ مرگ­و­میر دافنی ماگنا، طی دوره 24 ساعته مورد بررسی قرار گرفت. دافنی­ها در 3 آکواریوم 20 لیتری حاوی آب فاقد کلر کشت داده شدند. دمای مناسب برای کشت 1 ±22 درجه سانتیگراد ثبت گردید. آکواریم­ها در شدت نوری Lux 1000 قرار گرفتند و رژیم نوری آنها 12 ساعت روشنایی و 12 ساعت تاریکی بود. محیط کشت دافنی­ها، 3 بار در هفته تعویض شده و روزی یک بار با جلبک سبز    Scenedesmus obliqus تغذیه شدند. در این آزمایش، برای تأمین گونه خالص جلبک عملیات خالص­سازی صورت گرفت. سپس گونه خالص شده در محلول غذایی Z–8 (Zender)  کشت گردید (21) و در طول دوره انجام آزمایش، تراکم جلبک سندسموس با توجه به میزان جلبک در آب شیرین (10 میلی­گرم در لیتر) در نظر گرفته شد (2 و 4).

آزمایشات تعیین اثر سموم بر دافنی ماگنا و برآورد نرخ مرگ­و­میر آنها بر اساس روش استاندارد(O.E.C.D,1987)  (Organization of Economic Cooperation and Development) انجام پذیرفت. 24 ساعت قبل از شروع آزمایش بمنظور هم دمایی و سازگاری با شرایط جدید، دافنی­های ریز و هم اندازه را از آکواریوم­ها برداشت کرده و داخل یک بشر بزرگ قرار دادیم و از این زمان به بعد، تغذیه آنها نیز به دلیل کوتاه بودن مدت زمان آزمایش، قطع گردید. در این آزمایش برای قراردادن دافنی ماگنا در معرض سم فنیتروتیون از روش ساکن استفاده شده است. طبق روش انتخابی مورد نظر، 5 تیمار (005/0، 01/0، 02/0، 04/0 و 1/0) برای این آزمایش در نظر گرفته شد. این تیمارها شامل بشرهای mL 100 آب بوده که در هرکدام به تعداد 10 عدد بچه دافنی، اضافه شد.

تعیین غلظتها با استفاده از روش لگاریتمی انجام گردید و بمنظور دستیابی به غلظتهای موثر بر روی مرگ و میر دافنی ها یکسری آزمایشات اولیه انجام شد و جهت رسیدن به میزان واقعی چندین بار آزمایشات تکرار گردید تا به اندازه های تقریبی مورد نظر دست یافتیم و با توجه به جدول 1، محدوده مناسبی از غلظت سم فنیتروتیون انتخاب گردید. سپس آزمایش اصلی در تیمارها و تکرارهای مورد بررسی به انجام رسید (4و 14).

جدول 1- سطوح سمیت حشره کش های مختلف

A

100 mg/l

تقریباً غیر سمی

B

10-100 mg/l

کمی سمی

C

1-10 mg/l

سمی متوسط

D

0.1-1 mg/l

سمی

E

<0.1 mg/l

بسیار سمی

(Pesticide Dictionary, 1993)

غلظت­های مورد نظر سم را به تیمارها اضافه نموده و پس از گذشت 24 ساعت، تعداد دافنی­های تلف شده در تیمارهای هر تکرار، شمارش و ثبت گردید. در نهایت بر اساس میانگین حاصل از تکرارهای نتایج، اثر سموم بر اساس روش آماری (Probit Analysis) تجزیه و تحلیل شدند و مقادیرEC10 ، EC50 و EC90 (غلظت مؤثری که به ترتیب سبب مرگ و میر 10، 50 و 90 درصد موجودات مورد آزمایش می شود) در خصوص نرخ مرگ­و­میر دافنی ماگنا محاسبه گردید. در طول آزمایش پارامترهای مهم فیزیکی و شیمیایی آب آکواریوم، نظیر درجه حرارت، اکسیژن محلول آب، pH، سختی و هدایت الکتریکی اندازه­گیری شدند (جدول2).

با توجه به نتایج حاصل از آزمایش مربوط به مرگ و میر دافنی­ها، جهت بررسی نرخ فیلتراسیون و بلعیدن دافنی­ها، 3 غلظت EC10، EC50 و EC90 انتخاب گردید.

جهت محاسبه نرخ فیلتر کردن (حجمی از مواد غذایی که در مدت زمان مشخص فیلتر می­شود، بر حسب µL/ind/h) و نرخ بلعیدن (تعداد سلولهای جلبک که در مدت زمان مشخص توسط هر دافنی بلعیده شد، بر حسب cell/ind/h) از روابط زیر استفاده گردید (17).

 (1F= (V/n) – (Inco-Inct/t) – A

 (2A = (Inco – Inco/t)

 (3I = F √Co.Ct

در رابطه­1، Fمیزان فیلتر کردن، V حجم آب محتوی هر تیمار (بر حسب میلی­لیتر)، Co و Ct غلظت اولیه و نهایی جلبک (سلول در میکرو لیتر)، t زمان اجرای آزمایش بر حسب ساعت وn  تعداد موجود زنده در حجم (میکرولیتر) و A ضریب تصیح می­باشد. در رابطه­2، A فاکتور تصیح برای تغییرات حاصله در شاهد با غلظت نهایی (Ct) بعد از مدت زمان (t) می­باشد و در رابطه­3، I میزان بلعیدن، F میزان فیلتر کردن و عبارت  √Co.Ct میانگین هندسی غلظت جلبک در مدت زمان t می باشد.

 

 

جدول 2 - پارامترهای فیزیکی و شیمیایی آب استفاده شده در آزمایش

دمای آب

(c˚)

شفافیت

(cm)

اکسیژن محلول

(mg/l)

pH

شوری

(g/l)

هدایت الکتریکی

(ms/c)

سختی کل

(mg/l)

قلیائیت کل

(mg/l)

کلسیم

(mg/l)

منیزیم

(mg/l)

یون کلر (mg/l)

28

40

4/4

34/8

6

4/8

800

276

16/32

97/2

3550

جدول 3- مقادیر مؤثر سم فنیتروتیون بر میزان مرگ و میرDaphnia magna  در 24 ساعت

سم

EC 10

( mg/L)

EC50

(  mg/L)

EC90

mg/L))

فنیتروتیون

0003/0± 004/0

004/0±011/0

006/0± 028/0

 

جدول 4- مقادیر MATC و NOEC و LOEC سم فنیتروتیون برای Daphnia magna 

غلظت

LOEC

 mg/l) )

NOEC  

mg/l)   )                       

MATC       

mg/l)      )

دافنی ماگنا

0003/0±005/0

0002/0±0011/0

0002/0±0011/0

جدول 5- معادله خط و ضریب هم بستگی تأثیر سم فنیتروتیون بر مرگ و میرDaphnia magna

سم

                              معادله خط                                    ضریب همبستگی (R2)

فنیتروتیون

                              472/11 + X 3381/3 = Y                            9175/0

جدول 6- اثر سم فنیتروتیون بر نرخ فیلتر کردن و بلعیدن در دافنی ماگنا

EC10

EC50

EC90

نرخ فیلتر کردن

(mg/l) 

نرخ بلعیدن

(mg/l)

نرخ فیلتر کردن 

(mg/l)

نرخ بلعیدن

(mg/l)

نرخ فیلتر کردن 

(mg/l)

نرخ بلعیدن

(mg/l)

001/0±011/0

002/0± 012/0

004/0±053/0

002/0±025/0

003/0±024/0

006/0±05/0

 

نمودار 1- رابطه لگاریتمی غلظت با شاخص پروبیت (Probit Value)


نتایج

در این آزمایش، مقادیر EC90 و EC50 و EC10، سم فنیتروتیون بر میزان مرگ و میر دافنی ماگنا تعیین گردید (جدول 3). حداکثر غلظت مجاز سم (MAC)، حداقل غلظت موثر سم (LOEC) و غلظت بی اثر مشاهده شده سم فنیتروتیون (NOEC)  در جدول 4 بیان شده است. همچنین معادله خط و منحنی خطوط رگرسیونی آن درجدول 5 و ضریب همبستگی بین لگاریتم غلظت سم فنیتروتیون و مقدار Probit Value در نمودار 1 نشان داده شده است.

بحث  

محققین زیادی اثرات سمیت بسیاری از آفت کش­ها را بر دافنی ماگنا مورد بررسی قرار داده­اند، ولیکن مطالعات انجام شده بمنظور مقایسه کافی به نظر نمی­رسد و دلیل آن کوتاه بودن طول عمر دافنی در مقایسه با طول دوره آزمایش می باشد. با این وجود آزمایشات انجام شده با طول دوره­های طولانی و کوتاه مدت هر دو بیانگر حساسیت دافنی می باشد (6).

با توجه به نتایج حاصل از تحقیق حاضر، میزان غلظت برای EC10 و EC50 و EC90 به ترتیب 004/0 و 011/0 و 028/0 میلی­گرم در لیتر بدست آمد. با مقایسه مقدار بدست آمده برای EC10 با اعداد جدول (Dictionary, 1993 Pesticide) میتوان دریافت که فنیتروتیون برای دافنی، فوق العاده سمی بوده و بر طبق نتایج این تحقیق، غلظت مجاز استفاده از آن در اکوسیستم­های آبی 004/0 میلی­گرم بر لیتر (EC10) می­باشد و غلظت بیش از آن سبب مرگ و میر دافنی­ها می­گردد. از طرفی نتایج بدست آمده برای مقدار EC50 در مدت 24 ساعت نشان می­دهد که این میزان با افزایش ساعات آزمایش، کاهش می­یابد. که این امر در تحقیقات دیگر محققین روی ماهیان نیز به اثبات رسیده است (18). بر طبق نتایج تحقیق حاضر، ضریب همبستگی بالایی بین غلظت سم فنیتروتیون و میزان مرگ و میر در دافنی ماگنا وجود دارد (جدول 5). همچنین ضریب همبستگی بین لگاریتم غلظت سم و مقدار شاخص پروبیت، مؤید این مطلب است که با افزایش میزان غلظت سم فنیتروتیون، بر میزان مرگ و میر دافنی ماگنا افزوده می­شود (نمودار 1).  

Einst و Doe (1989)، شاخصEC50  48 ساعته سم فنیتروتیون (با درجه خلوص 20%) را برای دافنی ماگنا 0513/0 میکرو­گرم در لیتر به دست آورد. علیرغم اینکه درجه خلوص ذکر شده، 30 % کمتر از درجه خلوص سم مورد مطالعه در آزمایش حاضر است، مقایسه EC50 هر دو آزمایش نشان می دهد که حساسیت دافنی ماگنا در برابر سم فنیتروتیون بسیار بالا است. Galli و همکاران (1994)، آزمایشی را طی 24 ساعت جهت تعیین غلظت مؤثر سم فنیتروتیون انجام دادند و غلظت EC50، 0002/0 میلی­گرم در لیتر بدست آمد. در مطالعه­ی مذکور، درجه خلوص سم 5/98% بوده است که در مقایسه با نتایج بدست آمده از تحقیق حاضر مشخص می­شود که هر چه درجه خلوص سم فنیتروتیون در مزارع برنج بیشتر شود، موجودات زنده موجود در زیست­بوم­های آبی مجاور، در معرض غلظت­های بالاتری از این سم قرار خواهند گرفت و آسیب بیشتری خواهند دید.

مقادیر EC50 بدست آمده برای سموم کاربامات (آمینواستیگماین و فیزوزتیگماین) در آزمایشTonkopii  (2000) و مقایسه آن با نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد که دافنی ماگنا تقریباً حساسیت مشابهی به آمینواستیگماین و فنیتروتیون داشته و در برابر فیزوزتیگماین از مقاومت بیشتری برخوردار است.

محققین، EC50 ­­48ساعته را برایMoina mocrocopa  با استفاده از سم فنیتروتیون با خلوص97 % ، 039/0 میلی گرم در لیتر به دست آورند (19). حساسیت این موجود زنده54/3 برابر کمتر از حساسیت ماگنا است. به هر حال نتایج موجود بیانگر این مطلب می­باشد که سم فنیتروتیون با هر درجه خلوصی برای آنتن منشعب­ها از سمیت بالایی برخوردار است که نتایج تحقیق حاضر نیز موید این مطلب می­باشد.

طی مطالعه­ای، سمیت حشره­کش­های دیگری از خانواده ارگانوفسفره به نام­های پاراتیون، دیپترکس، DFP ،‌ DDVP را مورد بررسی قرار داده شد و EC50ها را به این صورت: 0031/0 ، 0024/0، 034/0، 00027/0 میلی­گرم در لیتر بدست آمد (28). این نتایج نشان می­دهد که حشره­کش­های مذکور سمیت بالایی برای دافنی ماگنا دارند و این زئوپلانکتون در برابر آنها بسیار حساس است. سموم پاراتیون و فنیتروتیون شباهت زیادی به هم دارند اما مقایسه EC50 آن دو مشخص می­کند که پاراتیون برای دافنی ماگنا، 5/3 برابر نسبت به فنیتروتیون سمی­تر است. همچنین با توجه به EC50 بدست آمده از DDVP، مشخص می­گردد که این سم در بین سایر حشره­کش­های ارگانوفسفره برای دافنی ماگنا، سمیت فوق­العاده­ای دارد و سمیت آن 74/40 برابر بیشتر از فنیتروتیون می­باشد.

Barata و همکاران (2001)، دافنی ماگنا را تحت تاثیر سم اتیل پاراتیون قرار دادند و مشاهده نمودند که اثر کشندگی سم در شرایط100-70 درصد سم اتفاق می­افتد. همچنین Frak و همکاران (2005)، تاثیر سموم ارگانوفسفره (فنیتروتیون و تولیلفلوآنید) را بر دافنی ماگنا مطالعه نمودند، نتایج نشان داد که اثر کشندگی سم فنیتروتیون و تولیلفلوآنید، بترتیب پس از 6 ساعت و 48-24 ساعت در معرض قرار گرفتن دافنی­ها با سموم مذکور رخ می­دهد. این محققین بیان نمودند که هر دو سم مورد آزمایش برای ارگانیسم­های آبزی کشنده می­باشد، که این امر با توجه به نتایج حاصل از تحقیق حاضر مطابقت دارد و با استناد به مطالعات انجام شده در این زمینه و بر اساس جدول (Pesticide dictionary, 1993) درمی­یابیم که فنیتروتیون نیز از حشره­کش­های ارگانوفسفره­ای است که برای اکوسیستم آبی مضر می­باشد و خطر آن از بابت سمیت، بیشتر متوجه بنیان زنجیره غذایی است.

Sarıgul و Bekcan (2009) بیان نمودند که چنانچه دافنی ماگنا در غلظت 019/0 میلی­گرم در لیتر سم گلیفوسات (به مدت 24 ساعت) و در غلظت 012/0 میلی­گرم در لیتر (مدت 48 ساعت) قرار گیرد، 50 درصد آنها دچار مرگ می شود. Jeon و همکاران (2010)، مشاهده نمودند که در حضور مس، میزان سمیت دیازینون افزایش یافته و جذب غذا توسط دافنی کاهش می­یابد. همچنین بیان نمودند که سم دیازینون به تنهایی بر عمل بلع غذا توسط دافنی اثر منفی دارد که این امر با نتایج تحقیق حاضر همخوانی دارد. Ribeiro و همکاران (2011)، در طی مطالعه­ای دافنی ماگنا را تحت شرایط توام اشعه UV و سم کاربندازیم قرار دادند و مشاهده نمودند که هر کدام از فاکتورهای مذکور به طور جداگانه تاثیر منفی بر نرخ تغذیه و تولیدمثل دافنی­ها داشتند. همچنین تحت شرایط توام اشعه و سم، میزان تغذیه و تولیدمثل دافنی ها به طور معنی­داری کاهش یافت (P<0.05).

 در هر حال باید تا زمانی که هیچگونه جایگزین مؤثری برای آفت­کش­ها نداریم، وجود چنین خطراتی را با امکاناتی که انسان برای حفظ محصولات کشاورزی بدست آورده است، در نظر گرفت. در نهایت تحقیق حاضر جایگزینی سم فیزوزتیگماین را با سم فنیتروتیون پیشنهاد می­نماید زیرا بر طبق گزارشات صورت گرفته توسط دیگر محققین (27)، دافنی ماگنا در مواجه با این سم از مقاومت بیشتری برخوردار است.

  1. ارشد، ع.، 1388. بررسی آلاینده­ها (فلزات سنگین و سموم کشاورزی) در آب در مراحل مختلف تکثیر و پرورش ماهیان خاویاری مجتمع شهید دکتر بهشتی. موسسه تحقیقات شیلات ایران-انستیتو تحقیقات بین المللی ماهیان خاویاری. 22 ص.
  2. پیری، م.، و اردگ، ر.، 1374. بررسی اثرات سوء علف­کش­های Propanil ، Ronestar ، Rilof – H ، Saturn   و Machete برویD.magna  و جلبک Selenastrum capricurtum. مرکز تحقیقات شیلات استان گلستان.
  3. پیری، م.، و فلاحی، م.، 1376. بررسی تاثیر شوینده­ها در تالاب انزلی. مرکز تحقیقات شیلاتی استان گیلان
  4. پیری، م.، نظامی، ش. ع.، امینی رنجبر، غ.، و اردگ، ر.، 1376. مطالعات اکوتوکسیکولوژی با Daphnia magna و تعیین اثر سمومMachete ,Saturn ,Diazinon Malathion,  بر این ارگانیزم. مجله علمی شیلات ایران، شماره 3، سال ششم، صفحات23- 34.
  5. حق پرست، س.، شعبانی، ع.، شعبانپور، ب.، حسینی، س. ع.، و پهلوانی، م. ه.، 1390. القای واکنش تخم گشایی در تخم افی پیال دافنی سیمیلیس (Daphnia similis) در شرایط آزمایشگاهی. مجله زیست شناسی ایران، جلد 24، شماره 3. صفحات467-456.
  6. فلاحی، م.، پیری، م.، خداپرست، ح.، صلواتیان، س. م.، صابری، ح.، و عابدینی، ع.، 1377. بررسی آزمایشگاهی اثر شوینده­ها (آلکیل بنزن سولفونات خطی)، بر روی برخی پلانکتونهای تالاب انزلی. مرکز تحقیقات شیلاتی استان گیلان. 82 ص.
  7. کردوانی، پ.، 1374. اکوسیستم­های آبی ایران (دریای مازندران). انتشارات قوس. 202ص.
  8. نجف پور، ش.، نصراله زاده، ح.، پرداختی، ع.، یوسفیان، م.، و غلامی پور، س.، 1380. تعیین برخی از سموم کشاورزی کلره در آب رودخانه های بابلرود، چالوس و مصب آنها. موسسه تحقیقات شیلات ایران، مرکز تحقیقات شیلاتی استان مازندران. 68 ص. 
    1. 9.    Baer, K. N., Mc Coole, M. D., and Overturf, M. D., 2009. Modulation of sex ratios in Daphnia magna following multi generational exposure to sewage treatment plant effluents. J. of Ecotox. and Envir. Saf. 72: 1545–1550. 

 

10. Barata, C., Baird, D. J., Soares, A. M. V. M., and Guilhermino, L., 2001.     Biochemical factors contributing to response variation among resistant and sensitive clones of Daphnia magna status exposed to ethyl parathion. J. Aqua. Toxi. 66: 125–139.

11. Casalderrey, F., Ferrando, M., and Moliner, A., 1994. Effect of sub lethal    concentrations of pesticides on the feeding behavior of Daphnia magna J. Ecotox. Envir. Saf. 27(1):82-9.

12. Chevre, N., Becker, V., Slooten, k., Tarradellas, J., Brazzale, A. R., Behra, R.,    and Guettinger, H., 2004. Modeling the concentration response function of the herbicide dinoseb on Daphnia magna (survival time, reproduction) and Pseudokirchneriella subcapitata (growth rate). Labor. Envir. Chemis. and Ecotox.CH-1015, Lausanne, Switzerland. 

13. Ernst, W. R., and Doe, K. G., 1989. A comparsion of the aquatic toxicity of    fenitrotion flowable and fenitrotion liquid technical formulations. Water Pollut. Res. J. Can. 24(4): 553-568.

14. Farm chemicals. Handbook, Pesticide dictionary, 1993. C 268.

15. Frak, M., Warszawam, P., and Wisniewska, M., 2005. Influence of pesticides (fenitrotione and tolylfluanide) on Daphnia magna defined on acute toxicity   tests. FAO of the United Nations. Przeglad Naukowy. Inzynierjia I Ksztaltowanie Srodowiska. Vol: 2(32): 167-176.

16. Galli, R., Rich, H. W., and Scholtz, R., 1994. Toxicity of organophosphorate   insecticides and their metabolites of to Daphnia magna, The Microtox Test and an Acetylcholines trase. J. Aquat. Toxic. 30: 259 – 269.

17. Gauld, T., 1951. The grazing rate of marine copepods. G. Mar. Biol. Assoc. U.K. 26: 695-706. 

18. Grindley, J., 1994. Toxicity to rainbow trout and minnows of some substances known to be present in the waste water discharged to rivers Ann. J. Appl. Biol. 33: 103-120.    

19. Hatakeyama, S., and Sugaya, Y., 1989. A Freshwater Shrimp (Paratya compressa improvisa) as a sensitive test organism to pesticides. J. Envir. Pollut. 59(4): 325-336.

20. Jeon, J., Sung Ra, J., Hong Lee, S., Lee, M. J., Yu, S. H., and Don Kim, S., 2010. Role of food and clay particles in toxicity of copper and diazinon using Daphnia magna. J. Ecotox. and Envir. Safe. 73: 400–406.  

21. Michael, R., 1988. Bacterial production in fresh and salt water ecosystems : a cross-system overview. Mari. Ecol. V: 43: 1-10.   

22. O. E. C. D., Organization for Economic Cooperation and Development, Guidelines for testing of Chemicals. 1987. Paris.

23. Palma, P., Palma, V. L., Matos, C., Fernandes, R. M., Bohn, A., Soares, A. M. V. M., and Barbosa, I. R., 2009. Assessment of the pesticides atrazine, endosulfan sulphate and chlorpyrifos for juvenoid-related endocrine activity using Daphnia magna. J. of Chemos. 76: 335–340.

24. Ribeiro, F., Ferreira, C. G., Ferreira, A., Soares, M. V. M., and Loureiro, S., 2011. Is ultraviolet radiation a synergistic stressor in combined exposures? The case study of Daphnia magna exposure to UV and carbendazim. J. Aqua. Toxic. 102 (1-2): 114-122.

25. Sarıgul, Z., and Bekcan, S., 2009. Acute toxicity of the herbicide glyphosate on Daphnia magna. J. of Agri. Sci. 15 (2): 204-208.

26. Shaw, J., Pfrender, M., Eads, B. D., Klaper, R., Callaghan, A., Sibly, R. M., Colson, I., Jansen, B., Gilbert, B., and Colbourne, J. K., 2008. Daphnia as an emerging model for toxicological genomics. J. of Experi. Biol.  2: 165-219.

27. Svobodi, M., Luskov, V., Drastichova, J., and Zlabek, V., 2001. The effects of diazinon on hematological indices of common carp (Cyprinus carpio) ACTA VET BRNO 70: 457-465.  

28. Tonkopii, V., 2000. The comparative danger of chemical weapons, products of degradation and organophosphorus pesticides for Aquatic Ecosystem Health Institute of Limnology, Russian Academy of Science. 

29. Young, A. L., 1987. Minimizing the risk associated with pesticide use on overview in pesticides – minimizing the risks. N. N. Ragsdale and R. J. Kuhr (Eds). Acs Symp. Ser. 336 Amer. chem. Soc. Washington. D.C.P: 160-163. .