Published April 4, 2018
| Version v1
Publication
Open
Noise pollution limits metal bioaccumulation and growth rate in a filter feeder, the Pacific oyster Magallana gigas
Creators
- 1. Mohammed V University
- 2. Centre National de la Recherche Scientifique
- 3. Université de Bordeaux
- 4. Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux
Description
Shipping has increased dramatically in recent decades and oysters can hear them. We studied the interaction between noise pollution and trace metal contamination in the oyster Magallana gigas. Four oyster-groups were studied during a 14-day exposure period. Two were exposed to cadmium in the presence of cargo ship-noise ([Cd++]w ≈ 0.5 μg∙L-1; maximum sound pressure level 150 dBrms re 1 μPa), and 2 were exposed only to cadmium. The Cd concentration in the gills ([Cd]g) and the digestive gland ([Cd]dg), the valve closure duration, number of valve closures and circadian distribution of opening and closure, the daily shell growth-rate and the expression of 19 genes in the gills were studied. Oysters exposed to Cd in the presence of cargo ship-noise accumulated 2.5 times less Cd in their gills than did the controls without ship noise and their growth rate was 2.6 times slower. In the presence of ship noise, oysters were closed more during the daytime, and their daily valve activity was reduced. Changes in gene activity in the gills were observed in 7 genes when the Cd was associated with the ship noise. In the absence of ship noise, a change in expression was measured in 4 genes. We conclude that chronic exposure to cargo ship noise has a depressant effect on the activity in oysters, including on the volume of the water flowing over their gills (Vw). In turn, a decrease in the Vw and valve-opening duration limited metal exposure and uptake by the gills but also limited food uptake. This latter conclusion would explain the slowing observed in the fat metabolism and growth rate. Thus, we propose that cargo ship noise exposure could protect against metal bioaccumulation and affect the growth rate. This latter conclusion points towards a potential risk in terms of ecosystem productivity.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
ازداد الشحن بشكل كبير في العقود الأخيرة ويمكن للمحار سماعها. درسنا التفاعل بين التلوث الضوضائي وتلوث المعادن النزرة في المحار ماغالانا جيجاس. تمت دراسة أربع مجموعات من المحار خلال فترة تعرض مدتها 14 يومًا. تعرض اثنان للكادميوم في وجود ضوضاء سفينة الشحن ([Cd++] w ≈ 0.5 μg∙L -1 ؛ الحد الأقصى لمستوى ضغط الصوت 150 dBrms re 1 μPa)، وتعرض اثنان فقط للكادميوم. تمت دراسة تركيز CD في الخياشيم ([Cd]g) والغدة الهضمية ([Cd]dg)، ومدة إغلاق الصمام، وعدد عمليات إغلاق الصمام والتوزيع اليومي للفتح والإغلاق، ومعدل نمو القشرة اليومي والتعبير عن 19 جينًا في الخياشيم. المحار المعرض للأقراص المضغوطة في وجود ضوضاء سفينة الشحن المتراكمة 2.5 مرة أقل من الأقراص المضغوطة في خياشيمها مما كانت عليه الضوابط دون ضوضاء السفينة وكان معدل نموها أبطأ 2.6 مرة. في ظل وجود ضوضاء السفينة، تم إغلاق المحار أكثر خلال النهار، وتم تقليل نشاط الصمام اليومي. لوحظت تغيرات في النشاط الجيني في الخياشيم في 7 جينات عندما ارتبط القرص المضغوط بضوضاء السفينة. في غياب ضوضاء السفينة، تم قياس التغير في التعبير في 4 جينات. نستنتج أن التعرض المزمن لضوضاء سفينة الشحن له تأثير مثبط على النشاط في المحار، بما في ذلك على حجم المياه المتدفقة فوق خياشيمها (Vw). في المقابل، أدى الانخفاض في Vw ومدة فتح الصمام إلى الحد من التعرض للمعادن وامتصاص الخياشيم ولكن أيضًا الحد من امتصاص الطعام. هذا الاستنتاج الأخير من شأنه أن يفسر التباطؤ الملحوظ في استقلاب الدهون ومعدل النمو. وبالتالي، نقترح أن التعرض لضوضاء سفن الشحن يمكن أن يحمي من التراكم البيولوجي للمعادن ويؤثر على معدل النمو. يشير هذا الاستنتاج الأخير إلى وجود خطر محتمل من حيث إنتاجية النظام الإيكولوجي.Translated Description (French)
Le transport maritime a considérablement augmenté au cours des dernières décennies et les huîtres peuvent les entendre. Nous avons étudié l'interaction entre la pollution sonore et la contamination par les métaux traces chez l'huître Magallana gigas. Quatre groupes d'huîtres ont été étudiés pendant une période d'exposition de 14 jours. Deux ont été exposés au cadmium en présence de bruit de cargaison ([Cd++]w ≈ 0,5 μg∙L-1 ; niveau de pression acoustique maximum 150 dBrms re 1 μPa), et 2 ont été exposés uniquement au cadmium. La concentration de Cd dans les branchies ([Cd]g) et la glande digestive ([Cd]dg), la durée de fermeture de la valve, le nombre de fermetures de valve et la distribution circadienne d'ouverture et de fermeture, le taux de croissance journalier de la coquille et l'expression de 19 gènes dans les branchies ont été étudiés. Les huîtres exposées au Cd en présence de bruit de navire de charge ont accumulé 2,5 fois moins de Cd dans leurs branchies que les témoins sans bruit de navire et leur taux de croissance était 2,6 fois plus lent. En présence du bruit des navires, les huîtres étaient plus fermées pendant la journée et leur activité journalière des vannes était réduite. Des changements dans l'activité des gènes dans les branchies ont été observés dans 7 gènes lorsque le Cd était associé au bruit du navire. En l'absence de bruit de navire, un changement d'expression a été mesuré dans 4 gènes. Nous concluons que l'exposition chronique au bruit des navires de charge a un effet dépresseur sur l'activité des huîtres, y compris sur le volume de l'eau qui coule sur leurs branchies (Vw). À son tour, une diminution de la Vw et de la durée d'ouverture de la valve a limité l'exposition au métal et l'absorption par les branchies, mais a également limité l'absorption de nourriture. Cette dernière conclusion expliquerait le ralentissement observé du métabolisme des graisses et du taux de croissance. Ainsi, nous proposons que l'exposition au bruit des navires de charge puisse protéger contre la bioaccumulation de métaux et affecter le taux de croissance. Cette dernière conclusion pointe vers un risque potentiel en termes de productivité des écosystèmes.Translated Description (Spanish)
El envío ha aumentado drásticamente en las últimas décadas y las ostras pueden oírlas. Estudiamos la interacción entre la contaminación acústica y la contaminación por metales traza en las ostras Magallana gigas. Se estudiaron cuatro grupos de ostras durante un periodo de exposición de 14 días. Dos se expusieron al cadmio en presencia de ruido del buque de carga ([Cd++]w ≈ 0.5 μg∙L-1; nivel máximo de presión acústica 150 dBrms re 1 μPa), y 2 se expusieron solo al cadmio. Se estudió la concentración de Cd en las branquias ([Cd]g) y la glándula digestiva ([Cd]dg), la duración del cierre de la válvula, el número de cierres de la válvula y la distribución circadiana de apertura y cierre, la tasa de crecimiento diario de la cáscara y la expresión de 19 genes en las branquias. Las ostras expuestas al Cd en presencia de ruido del buque de carga acumularon 2,5 veces menos Cd en sus branquias que los controles sin ruido del buque y su tasa de crecimiento fue 2,6 veces más lenta. En presencia del ruido del barco, las ostras se cerraban más durante el día y su actividad diaria de válvulas se reducía. Se observaron cambios en la actividad génica en las branquias en 7 genes cuando el Cd se asoció con el ruido de la nave. En ausencia de ruido de barco, se midió un cambio en la expresión en 4 genes. Concluimos que la exposición crónica al ruido de los buques de carga tiene un efecto depresor en la actividad de las ostras, incluido el volumen del agua que fluye sobre sus branquias (Vw). A su vez, una disminución en el Vw y la duración de la apertura de la válvula limitaron la exposición al metal y la absorción por parte de las branquias, pero también limitaron la absorción de alimentos. Esta última conclusión explicaría la ralentización observada en el metabolismo de las grasas y la tasa de crecimiento. Por lo tanto, proponemos que la exposición al ruido de los buques de carga podría proteger contra la bioacumulación de metales y afectar la tasa de crecimiento. Esta última conclusión apunta a un riesgo potencial en términos de productividad del ecosistema.Files
journal.pone.0194174&type=printable.pdf
Files
(4.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:e4477c7f7bcf5f34f35e807e2b683169
|
4.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يحد التلوث الضوضائي من التراكم البيولوجي للمعادن ومعدل النمو في وحدة تغذية المرشح، محار المحيط الهادئ Magallana gigas
- Translated title (French)
- La pollution sonore limite la bioaccumulation et le taux de croissance des métaux dans un filtreur, l'huître du Pacifique Magallana gigas
- Translated title (Spanish)
- La contaminación acústica limita la bioacumulación de metales y la tasa de crecimiento en un filtro alimentador, la ostra del Pacífico Magallana gigas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2795443394
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0194174
References
- https://openalex.org/W139039293
- https://openalex.org/W1591519603
- https://openalex.org/W1894787786
- https://openalex.org/W1965454989
- https://openalex.org/W1973244503
- https://openalex.org/W1980662526
- https://openalex.org/W1984935172
- https://openalex.org/W1991008245
- https://openalex.org/W2002249720
- https://openalex.org/W2007799082
- https://openalex.org/W2018666462
- https://openalex.org/W2028722629
- https://openalex.org/W2029105087
- https://openalex.org/W2031866219
- https://openalex.org/W2033590906
- https://openalex.org/W2034428198
- https://openalex.org/W2035566651
- https://openalex.org/W2042756623
- https://openalex.org/W2051374750
- https://openalex.org/W2069230352
- https://openalex.org/W2074112709
- https://openalex.org/W2075823312
- https://openalex.org/W2084340957
- https://openalex.org/W2086215413
- https://openalex.org/W2092234361
- https://openalex.org/W2099368041
- https://openalex.org/W2102568167
- https://openalex.org/W2103524405
- https://openalex.org/W2104531347
- https://openalex.org/W2105397003
- https://openalex.org/W2107277218
- https://openalex.org/W2130385250
- https://openalex.org/W2137969100
- https://openalex.org/W2141997095
- https://openalex.org/W2146735636
- https://openalex.org/W2150523995
- https://openalex.org/W2152973616
- https://openalex.org/W2162434931
- https://openalex.org/W2167982001
- https://openalex.org/W2168638050
- https://openalex.org/W2188211649
- https://openalex.org/W2189015812
- https://openalex.org/W2192080449
- https://openalex.org/W2266002842
- https://openalex.org/W2266461416
- https://openalex.org/W2290122477
- https://openalex.org/W2326618263
- https://openalex.org/W2330627332
- https://openalex.org/W2411305996
- https://openalex.org/W2412820276
- https://openalex.org/W2529666486
- https://openalex.org/W2730036259
- https://openalex.org/W2765084234
- https://openalex.org/W29223994
- https://openalex.org/W4235045259
- https://openalex.org/W4378759224