Зеленые морские черепахи Chelonia mydas занесены в Красную книгу исчезающих видов Международного союза охраны природы. Им угрожают браконьерство, столкновения с лодками, разрушение среды обитания и рыболовные снасти. Но есть и другая опасность, связанная с изменением климата. У морских черепах определение пола зависит от температуры, а это означает, что все больше и больше эмбрионов развиваются в самок по мере того, как температура воды продолжает повышаться. Уже сейчас в северной части Большого Барьерного рифа у берегов Австралии на каждого самца рождаются сотни самок. 

Теперь же исследователи говорят, что риск вымирания может дополнительно усугубляться из-за отходов. "Мы показываем, что загрязняющие вещества, образующиеся в результате деятельности человека, могут также влиять на соотношение полов развивающихся зеленых морских черепах, увеличивая уже существующий перекос в сторону самок", — рассказывает ученый из Австралийского института рек при Университете Гриффита и первый автор нового исследования Артур Барраза. 

Он и его коллеги изучали влияние загрязнения на развитие зеленых морских черепах на острове Херон, небольшом коралловом песчаном рифе на юге Большого Барьерного рифа. Сюда ежегодно направляются от 200 до 1800 самок, и поэтому местные пляжи являются местом долгосрочного мониторинга этого вида. Здесь соотношение полов в настоящее время более сбалансировано, чем ближе к экватору: на каждого самца вылупляется примерно две-три самки.

Проект охлаждения черепах

Настоящее исследование было частью проекта WWF Австралии по охлаждению черепах, в рамках которого изучаются способы противодействия антропогенному влиянию на соотношение полов. Авторы исследования собрали 17 полных кладок в течение двух часов после откладки яиц и перенесли их к автоматическим датчикам температуры. Они каждый час регистрировали температуру внутри гнезда и на поверхности пляжа.

Когда маленькие черепашки вылупились, их усыпили и определили их пол путем вскрытия и исследования половых органов. У них также удалили печень и с помощью масс-спектрометрии, а также биоанализа на культивируемых клеток измерили количество  содержавшихся загрязнений.

Предполагаемые имитаторы эстрогена

В итоге авторы научной работы сосредоточили внимание на 18 металлах, таких как хром, сурьма и барий, а также на органических загрязнителях. В модельных организмах все они действуют как "ксеноэстрогены": молекулы, которые связываются с рецепторами женских половых гормонов.

"Накопление этих загрязнителей самкой черепахи происходит там, где она кормится. Развиваясь внутри нее, яйца поглощают накопившиеся в ней загрязнения. Затем они откладываются в печени эмбрионов, где могут оставаться в течение многих лет после вылупления", — говорит Барраса.

Окончательное соотношение полов варьировалось от 100% самцов до 100% самок между кладками, хотя в большинстве гнезд рождались в основном черепахи женского пола. При этом, чем выше было содержание тяжелых металлов, сурьмы и кадмия, в печени у исследованных особей, тем больший перевес был именно в пользу самок.

Загрязнения вызывают феминизацию выводков.

Авторы пришли к выводу, что эти загрязнители имитируют функцию гормона эстрогена и имеют тенденцию перенаправлять пути развития в сторону женщин.

"Поскольку соотношение полов приближается к 100% самок, взрослым черепахам будет все труднее и труднее найти себе пару. Это становится особенно важным, поскольку изменение климата будет продолжать делать пляжи для гнездования более теплыми и более ориентированными на особей женского пола", — объясняет Барраса.

"Определение того, какие конкретные соединения могут изменить соотношение полов у вылупившихся детенышей, важно для разработки стратегий по предотвращению дальнейшей феминизации популяций морских черепах загрязняющими веществами, — добавляет старший автор исследования Джейсон ван де Мерве из того же института. — Поскольку большая часть тяжелых металлов — это результат человеческой деятельности, такой как добыча полезных ископаемых, стоки и загрязнение отходами городских центров, то лучший путь вперед — использовать научно обоснованные долгосрочные стратегии по сокращению поступления отходов в наши океаны".

Исследование опубликовано в Frontiers in Marine Science.