Bachforelle (Salmo Trutta).
Methamphetamin, das mit dem Abwasser in Flüsse und Seen gelangt, kann bei dort lebenden Fischen eine Sucht bilden. Zu diesem Schluss kamen tschechische und amerikanische Ichthyologen, nachdem sie eine Reihe von Experimenten mit Forellen durchgeführt hatten. Personen, die acht Wochen lang in Wasser mit einer niedrigen Konzentration von Methamphetamin gehalten wurden, zeigten Anzeichen einer Abhängigkeit davon, und als sie aufhörten, dem Wasser ein Psychostimulans hinzuzufügen, begannen sie an einem Entzugssyndrom zu leiden. Wie die Autoren der Studie in einem Artikel für das Journal of Experimental Biology festhalten, kann eine Methamphetamin-Kontamination in freier Wildbahn das Fischverhalten ernsthaft verändern und das gesamte Ökosystem beeinträchtigen.
Verschüttungen von Ölprodukten oder das regelmäßige Abfließen von Düngemitteln von Feldern haben oft katastrophale Folgen für aquatische Ökosysteme. Vor diesem Hintergrund erscheint das Problem der Belastung von Stauseen mit Drogen und psychoaktiven Substanzen unbedeutend, da deren Konzentration im Abwasser meist zu gering ist, um die Unterwasserflora und -fauna abzutöten. Das ständige Vorhandensein solcher Verbindungen im Wasser kann jedoch das Verhalten von Tieren in Gewässern ernsthaft beeinträchtigen. Wir haben zum Beispiel kürzlich darüber gesprochen, wie gestreifte Krebse (Faxonius limosus) unter dem Einfluss des in Wasser gelösten Antidepressivums Citalopram mutiger werden und sich mehr für Nahrung interessieren.
Ein Team von Biologen um Pavel Horký von der Tschechischen Landwirtschaftsuniversität hat sich entschieden, mehr darüber zu erfahren, wie die Bewohner von Stauseen auf die Wasserverschmutzung mit dem Psychostimulans Methamphetamin reagieren. In einigen Ländern hat dieses Medikament eine begrenzte medizinische Verwendung, aber es ist hauptsächlich als Medikament bekannt. Experten wissen, dass Methamphetamin häufig mit Abwasser in Gewässer gelangt (z ähnlich wie auf Menschen, blieb bisher unklar.
Als Modellobjekt dienten Gorky und seinen Co-Autoren der Bachforelle (Salmo trutta), einem Fisch aus der Familie der Lachse, dessen residente Formen – sie werden meist Forelle genannt – in europäischen Flüssen und Seen weit verbreitet sind. Die Forscher nahmen einhundertzwanzigjährige dieser Art und teilten sie in zwei Gruppen von sechzig Individuen ein, die in zwei verschiedenen Becken gehalten wurden. Die Forellen der ersten Gruppe wurden acht Wochen lang regelmäßig mit Methamphetamin gemischt, so dass ihre Konzentration über einem Mikrogramm pro Liter gehalten wurde. Laut den Autoren entspricht diese Konzentration dieses Psychostimulans dem Durchschnittswert in den damit weltweit verschmutzten Oberflächengewässern. Am Ende des achtwöchigen Zeitraums wurden die Forellen der Versuchsgruppe für weitere zehn Tage in einem Tank mit sauberem Wasser ohne Methamphetamin gehalten. Gleichzeitig lebten Fische der Kontrollgruppe während der gesamten Vorbereitungsphase (acht Wochen plus zehn Tage) in sauberem Wasser und erhielten kein Methamphetamin.
Zehn Tage lang, als sich die Forellen beider Gruppen im klaren Wasser befanden, führten die Forscher Verhaltensexperimente mit ihnen durch. Während der Tests wurden aus jeder Gruppe acht Fische zufällig ausgewählt und in die Basis eines Y-förmigen Labyrinths mit zwei Armen gelegt. Aus einem Ärmel strömte sauberes Wasser, aus dem anderen mit Methamphetamin verunreinigtes Wasser. Wissenschaftler zeichneten auf, auf welchem von ihnen der Versuchsfisch schwimmen würde. Die Versuche fanden alle zwei Tage statt, so dass insgesamt 80 Forellen daran teilnahmen.
Nach Analyse der erhaltenen Daten fanden Gorky und seine Co-Autoren heraus, dass Forellen aus der Kontrollgruppe in 41,5 Prozent der Fälle die Labyrinthhülle mit Methamphetamin wählten. Ihre Verwandten aus der Versuchsgruppe schwammen häufiger hinein: in 50, 5 Prozent der Fälle. Den Forschern zufolge gingen die mit Methamphetamin behandelten Fische deutlich häufiger an die Quelle des Psychostimulans, insbesondere in den ersten vier Tagen nach dem Übergang zum Leben in sauberem Wasser (p <0,0001), was auf die entwickelte Abhängigkeit.
Im Hirngewebe von Fischen der Versuchsgruppe fanden die Autoren Methamphetamin-Metaboliten, die bei Personen, die die ganze Zeit in sauberem Wasser lebten, nicht beobachtet wurden. Gleichzeitig wurden am ersten Tag, nachdem das Psychostimulans der Forelle nicht mehr zugesetzt wurde, Spuren davon in hundert Prozent der geöffneten Exemplare der Versuchsgruppe und am zehnten Tag - in nur 12,5 Prozent (jedoch), die Konzentration von mindestens 36 körpereigenen Molekülen im Gehirn von Exemplaren der Versuchsgruppe wich auch nach zehntägigem Aufenthalt in sauberem Wasser von der Norm ab - eine Methamphetamin-Kontamination kann den Stoffwechsel von Fischen also nachhaltig verändern). Bemerkenswerterweise korrelierte das Vorhandensein von Methamphetamin-Spuren im Gehirn positiv mit der Wahl einer Hülle, in der das Wasser mit dieser Substanz verunreinigt war (p < 0,001). Vermutlich sind Methamphetaminreste im Fischhirn für die Suchtbildung verantwortlich.
Methamphetamin beeinflusste nicht nur die Entscheidungen der Forellen im Labyrinth, sondern auch andere Aspekte ihres Verhaltens. Personen der Versuchsgruppe waren in den ersten vier Tagen in sauberem Wasser weniger bewegungsbereit, was als Manifestation des Entzugssyndroms gewertet werden kann. Ein ähnliches Verhalten wurde von den Autoren einer früheren Studie beobachtet, die bei Zebrafischen (Danio rerio) eine Opioidabhängigkeit verursachte. Da Forellengewebe in sauberem Wasser von Methamphetamin-Metaboliten befreit wurden, traten Entzugserscheinungen immer seltener auf.
Gorky und seine Kollegen glauben, dass die ständige Verschmutzung von Gewässern mit Methamphetamin zur Suchtbildung bei Wildforellen führt und sie dazu zwingt, fast die ganze Zeit an Abwasserquellen mit hohen Konzentrationen dieses Stimulans zu verbringen. Diese unnatürliche Umverteilung wird sich auf das gesamte Ökosystem auswirken. Darüber hinaus ist es wahrscheinlicher, dass süchtige Forellen weniger auf die Nahrungsaufnahme und die Suche nach einem Partner für die Fortpflanzung achten, was sich negativ auf ihre körperliche Verfassung und ihren Fortpflanzungserfolg auswirkt.
Im Abwasser gelöste Medikamente und psychoaktive Substanzen können die Umwelt ernsthaft schädigen. Aber für Wissenschaftler wird Abwasser oft zu einer Quelle wertvoller Informationen über die Gesundheit und Gewohnheiten der Stadtbewohner sowie die Ausbreitung von Infektionen. Mehr dazu lesen Sie in unserem Material "Unscharfe Daten".
