Strahlenbiologische Untersuchungen an Gammariden (Crustacea, Amphipoda)

Helgoland Marine Research, May 1969

1. Der Einfluß einmaliger Röntgenbestrahlungen auf die Überlebenszeiten der euryhalinen AmphipodenGammarus duebeni Lilljeborg,Gammarus salinus Spooner undGammarus zaddachi Sexton wurde bei einer konstanten Temperatur von 150 C und einem Salzgehalt von 10‰ untersucht. 2. Bestrahlungen mit Dosen von 625 und 1250 R führen beiG. duebeni zum vorzeitigen Tod von nur einigen Versuchstieren, Bestrahlungen mit 2500 R und höheren Dosen zum vorzeitigen Tod aller Versuchstiere. 3. BeiG. duebeni sind die ♀♀ strahlenempfindlicher als die ♂♂, die Jungtiere strahlenempfindlicher als adulte Individuen. 4.G. salinus undG. zaddachi sind strahlenempfindlicher alsG. duebeni. 5. Die LD50-Kurven lassen drei Bereiche erkennen. Bei mittleren Dosen ändert sich die Zeitspanne, in der 50% der Versuchstiere sterben, nur wenig oder gar nicht mit der Dosis. Bei hohen und niedrigen Dosen ist die Überlebenszeit dosisabhängig. 6. Die Strahlenempfindlichkeit vonG. duebeni war im ersten Quartal des Jahres 1967, in dem die Temperaturen über den langfristigen Monatsmitteln lagen, geringer als bei Flohkrebsen, die zu einem späteren Zeitpunkt gefangen wurden oder aus Laboratoriumszuchten stammten. 7. Die Häutungsvorgänge, deren Beeinflussung nur beiG. duebeni untersucht wurde, werden durch Bestrahlungen mit 1250 R oder geringeren Dosen nicht beeinflußt. 8. Nach einer Bestrahlung mit 20 000 R sind 2 Tage nach der Bestrahlung nur wenige oder gar keine Häutungen möglich. Nach Bestrahlungen mit 10 000 und 5000 R erfolgen die Häutungen verspätet. 9. Als Folge von Bestrahlungen mit letalen Dosen nimmt die Zahl der Häutungen um den 30. Tag nach der Bestrahlung ab. 10. Die Häutungsvorgänge waren bei Tieren, die im ersten Quartal 1967 gefangen und bestrahlt wurden, weniger beeinflußbar als bei Tieren, die aus Laboratoriumszuchten stammten oder zu einem späteren Zeitpunkt gefangen wurden. 11. Nach Bestrahlungen mit letalen Dosen treten zwei kritische Phasen auf. Ein Teil der mit mittleren und der größte Teil der mit hohen Dosen bestrahlten Tiere stirbt bereits in der ersten kritischen Phase. Die zweite kritische Phase wird von allen mit niedrigen Dosen bestrahlten Tieren erreicht. Tiere, die sich in der ersten kritischen Phase häuten, haben eine geringe Lebenserwartung. 12. Die Überlebenszeit des einzelnen Individuums hängt außer von der Bestrahlungsdosis von dem Zeitpunkt ab, zu dem es sich innerhalb der Versuchszeit häutet.

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Strahlenbiologische Untersuchungen an Gammariden (Crustacea, Amphipoda)

Helgol~inder wiss. Meeresunters. Strahlenbiologische Untersuchungen an Gammariden (Crustacea, Amphipoda) Biologische A n s t a h Helgoland Zentrale Hamburg Radiobiological investigations on gammarids (Crustacea, Amphipoda). Effects of single exposures of X-radiation on survival were studied in Gammarus duebeni, G. saIinus and G. zaddachi under constant conditions of temperature (150 C) and salinity (10 %o). Effects on moulting were investigated in G. duebeni. The amphipods were irradiated with doses between 625 and 20,000 R. G. salinus and G. zaddaehi are equally radioresistant (LDs0/~0 : 1,700 R) but less resistant than G. duebeni (LD50ts0(mal~s) : 3,900 R; LDs0/a0(fem~les) : 3,500 R). At high doses, half of the test individuals die within a few days; at medium doses survival time is dose-independent; at lower doses survival time again increases with decreasing doses up to dose-ranges (below 1,250 R for G. duebeni, 1,000 R for G. salinus and G. zaddachi), at which only a few individuals die before their natural death. Subadult gammarids are less resistant; G. duebeni of 4 to 7 mm body length have a LDs0/80 of 2,200 R. Death distribution after medium doses indicates that at least two mechanisms are involved in acute mortality. A first mortality maximum occurs shortly after irradiation; subsequently, mortality decreases for a few days, and is followed be another maximum. At lower doses no individual dies during the first critical period. Shortening of survival time at higher doses results from survival of fewer individuals to the second critical period. Few or no moults occur in G. duebeni irradiated with 20,000 R following the second day after irradiation and after the 30th day in those individuals irradiated with 2,500 to 10,000 R; moulting is delayed after exposure to 5,000 to 10,000 R. Individuals of G. duebeni taken from the field during the mild winter i966/67 were more resistant to radiation, and moulting was less affected, than in laboratory-reared amphipods, or in those collected in the field during other seasons. Besides on irradiation dose, survival time of an individual depends on the time of its moulting in the course of an experiment. - E I N L E I T U N G Die steigende Zahl yon KernkraRwerken, die Verwendung von K e r n r e a k t o r e n als Schiffsantriebe sowie die Herstellung und E r p r o b u n g yon Kernwaffen haben in allen an der N u t z u n g der Kernenergie beteiligten L~indern Untersuchungen iiber P r o bleme der Beseitigung des r a d i o a k t i v e n Abfalls ausgelSst. RaummangeI und Sicherheitserw~igungen haben bei der Suche nach geeigneten ,,Abfallgruben" den Blick vom L a n d aufs Meer gelenkt. Eine Abgabe r a d i o a k t i v e r Stoffe ins Meer kann aber nur d a n n erfolgen, wenn sichergestellt ist, dal3 die dem Verzehr zugefiihrten Meeres p r o d u k t e nicht zu einer Gefahrenquelle fi~r den Menschen werden, und darfiber hinaus die wirtschai~liche N u t z u n g der Meere keine Einschr~inkungen erleidet. Die Biologische M. HOVV~NHE~T Anstalt Helgoland beteiligt sich dutch experimentelle Untersuchungen im Laboratorium an der Erarbeitung der Grundlagen, die far eine Beurteilung der Sch~idlichkeit der ionisierenden Strahlung ftir Meeresorganlsmen ben5tigt werden. Derartige Experimente sind zun~ichst an drei euryhatinen Gammariden-Arten, Gammarus duebeni, Gammarus zaddachi und Gammarus salinus, begonnen worden, deren Ergebnisse in der vorliegenden Arbeit mitgeteilt werden. Die Untersuchungen wurden in der Zeit yon 1965 bis 1967 durchgeftihrt. Zahlreiche VergSffentlichungen sind bereits erschienen, die tiber den Einfluf~ ionisierender Strahlung auf Krebse berichten. H~iufig wurde die Strahlung nur als Hilfsmittel benutzt, urn Mutationen auszuI&en (GAJEWSKAJA1923) oder durch Kastration Einblick in die Steuerung der Geschlechtstlitigkeit zu bekommen (HAeMMeRL>BovERI 1926, LE Roux 1933, MORI 1933a, b, PATAN~& DE LUCA1956, BALESDENTt965) . SNmeR & KZRSTeN (1935, 1936) waren die ersten, die Krebse mit der Absicht bestrahlten, etwas fiber ihre Strahlenempfindlichkeit zu erfahren. BONHAM& PALUMBO(1951) ma&ten einige Angaben tiber Letaldosen bei den Amphipoden Calliopius Iaeviusculus und Allorchestes angmtus sowie bei Eiern yon Artemia salina. Clber weitere Experimente an Artemia salina berichteten GROSCH & ERDMAN (1955) und GROSCH & SULLIVAN (1955). MORCAN (1960) teilte die Ergebnisse einer strahlenbiologischen Untersuchung am l--Iurnmer mit. HUTCHINSON& EASTER (HUTCHINSON& EASTER 1960, EASTER & HUTCHINSON1961) bestrahlten Eier yon Artemia salina mit 7-Strahlen, Etektronen und vers&iedenen Ionen. GROSCH(1962) verSffentlichte die Ergebnisse langj{ihriger Beobachtungen yon Populationen yon Artemia salina, die er in mit a2p und °~Zn versetztem Seewasser hielt oder mit R6ntgenstrahlen bestrahlte. REES (1962 ) untersnchte die Wirkung yon 7-Strahlen auf Palaemonetes pugio und Uca pugnax. Rice (1965 ) beri&tete tiber einen Versuch mit einer Laboratoriumspopulation yon Tigrio (...truncated)


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M. Hoppenheit. Strahlenbiologische Untersuchungen an Gammariden (Crustacea, Amphipoda), Helgoland Marine Research, 1969, pp. 163-204, Volume 19, Issue 2, DOI: 10.1007/BF01625605