שינוי מין על ידי קוטל עשבים

אטרזין, קוטל עשבים נפוץ, משבש את ההתפתחות המינית של צפרדעים

מאת דייוויד ביילו

שדות ארה”ב הפוריים מוצפים אַטְרַזין, אבקה לבנה וחסרת ריח המשמשת כקוטל עשבים. החקלאים מפזרים 36,000 טונות אטרזין בשנה בשדותיהם, 225 טונות מתעופפות באוויר או נשטפות עם הגשמים ומגיעות אף למרחק של 1,000 קילומטרים מן השדה עצמו. אבל לאטרזין עלולות להיות השלכות על המיניות: הוא הופך צפרדעים זכרים לנקבות.

הביולוג טיירון הייס מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי פרסם עם עמיתיו מאמר ברשומות האקדמיה הלאומית למדעים של ארה”ב (PNAS) המתאר ניסוי שבו נחשפו 40 צפרדעים מן המין Xenopus laevis, המשמשות למחקר רפואי, במשך שלוש שנים ברציפות למים המכילים אטרזין בריכוז של 2.5 חלקים למיליארד, מתחת לריכוז המותר במי שתייה בארה”ב העומד על 3 חלקים למיליארד. כתוצאה מכך, בין שאר ההשפעות, עברו 30 צפרדעים סירוס כימי שמנע התרבות. בנוסף, ארבעה צפרדעים זכרים עברו שינוי מין של ממש והפכו לנקבות.

הצפרדעים האלה הזדווגו עם זכרים אחרים וייצרו ביצים פוריות, אף על פי שמבחינה גנטית מדובר בזכרים. רק שישה צפרדעים שהשתתפו בניסוי הראו עמידות לאטרזין, או לפחות הפגינו התנהגות מינית רגילה.

ליתר ביטחון השתמשו החוקרים בצפרדעים הנושאות רק את כרומוזום המין ZZ. לדברי הייס, בניסויים קודמים “כשקיבלנו צפרדעים דו-מיניים (הרמפרודיטים), לא יכולנו לדעת אם מדובר בזכרים בעלי שחלות או בנקבות בעלות אשכים. השימוש בזכרי ZZ בלבד הבטיח לנו כי כל צפרדע דו-מינית או נקבה היא באמת זכר שעבר שינוי מין.” בצפרדעים הזכרים מתאפיינים בצמד כרומוזומים ZZ והנקבות בכרומוזומי ZW, בשונה מ-XX (לנקבות) ו-XY (לזכרים) המאפיינים בני אדם.

האחראי לשינוי המין הוא כנראה ארומטאז, חלבון המעודד את ייצור ההורמון הנקבי אסטרוגן, הגורם לבלוטות המין, הזכריות במקור, להפוך לשחלות. משערים כי אטרזין מעודד ייצור ארומטאז.

הייס התחיל לחקור אטרזין כבר לפני שנים רבות. ב-1990 קיבל מימון למחקר מן החברה המייצרת את קוטל העשבים, והידועה כיום בשם סינג’נטה. כבר בזמנו עלה החשד כי החומר משבש את פעולתם של הורמונים טבעיים בבעלי חיים ואף בבני אדם. החשדות האלה הוליכו למבול של מחקרים בנושא. חלקם איששו את הטענה כי דו-חיים, כמו צפרדעים, סובלים מחשיפה לאטרזין, בחלקם לא התגלתה כל השפעה, ומחלקם אף עולה כי ספירת הזרע בגברים החיים באזורים חקלאיים נמוכה יותר. בארה”ב אפשר למצוא אטרזין ב-57% מן הנהרות, כך על פי המכון הגאולוגי של ארה”ב. (החומר נפוץ גם בישראל – העורכים.)

ואולם, הניסוי שערך הייס מעורר גם הסתייגויות. הביולוג ורנר קלואס מאוניברסיטת הומבולדט שבברלין טוען כי ייתכן שהדוגמאות הזדהמו בחומרים המשבשים את פעולת המערכת האנדוקרינית, לדוגמה ביספנול A (BPA) הדולף ממכלי פלסטיק ועלול להשתחרר במהלך המחקר. הוא גם מעלה תמיהות מדוע רמת החשיפה הייתה אחידה בכל הניסויים ומבקר את הייס על שלא מדד את ריכוז ההורמון הנקבי בקרב הצפרדעים שהושפעו מן החומר. עם זאת, יש לציין כי קלואס ערך אף הוא מחקר על אטרזין מטעם סינג’נטה, ומצא כי בריכוזים דומים לאלה שבהם עבד הייס לא הייתה לחומר כל השפעה על צפרדעים מאותו מין.

אבל בסביבת המחיה הטבעית של הצפרדעים האלה באפריקה לא נראה שיש לו השפעה שלילית. “ב-45 השנים האחרונות נעשה שימוש נרחב באטרזין בדרום אפריקה, אך ממחקרינו עולה כי צפרדעים אלו משגשגות באזורים חקלאיים כמו באזורים מרוחקים, ללא כל הבדל.” כך לדברי הזואולוג לואי דו-פרה מאוניברסיטת נורת’-ווסט שבדרום אפריקה. “אם לנוכחות אטרזין הייתה השפעה מזיקה כל כך על הצפרדעים מן המין הזה החיות בטבע, אני בטוח שכבר היינו שמים לב לכך.”

ואף על פי כן אסר האיחוד האירופי את השימוש באטרזין משום שהחומר גורם לזיהום מקורות מים. “אני מעדיף את המדיניות האירופית הגורסת שיש לנקוט במידת הזהירות בכל הנוגע לכימיקלים המגיעים לסביבה, ולאסור את השימוש בתרכובות שאינן מתפרקות בטבע.” אומר קלואס.

הסוכנות האמריקנית להגנת הסביבה (EPA) הכריזה ב-2006 שהשימוש באטרזין בטיחותי, אך באוקטובר 2009 הודיעה כי תערוך מחקר נוסף בשל חששות לנזקים בריאותיים לאדם. זאת משום שהחומר משפיע על מיני בעלי חיים רבים. “אטרזין גורם לעלייה בריכוז הארומטאז בדגי זברה, בדגי זהב, בתנינים, באליגטורים, בצבים, בשלווים ובחולדות,” אומר הייס. “זו אינה בעיה של צפרדעים בלבד.”

באותו נושא באתר הידען

• זהירות שתיה מבקבוקי פלסטיק עלולה לפגוע בתפקוד המיני
• זכרים שחיים עם נקבות – פוריים יותר
• ביי בנות… לטאות טואטרה ללא נקבות- בעקבות התחממות כדור הארץ