Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Water --- Pollution --- Environmental aspects --- 574.632 --- Effects of pollution on hydrobionts --- 574.632 Effects of pollution on hydrobionts --- Hydrobiology --- Water supply. Water treatment. Water pollution --- Water - Pollution - Environmental aspects

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Hydrobiology --- Denmark --- Coasts --- Shore protection --- 574.632 --- 628.394.2 --- 502.55 --- Effects of pollution on hydrobionts --- Secondary pollution of waters. Eutrophic pollution --- Pollution, contamination danger. Protection against pollution --- 502.55 Pollution, contamination danger. Protection against pollution --- 628.394.2 Secondary pollution of waters. Eutrophic pollution --- 574.632 Effects of pollution on hydrobionts

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Eau douce--Ecologie --- Ecologie des eaux douces --- Fresh-water ecology --- Freshwater ecology --- Zoetwater--Ecologie --- Zoetwaterecologie --- Eau superficielle --- Surface water --- Écologie d'eau douce --- freshwater ecology --- Polluant industriel --- Industrial pollutants --- Surveillance --- monitoring --- Toxicité --- toxicity --- Modèle --- Models --- 574.632 --- 681.3*I63 --- Effects of pollution on hydrobionts --- Applications (Simulation and modeling) --- Theses --- 681.3*I63 Applications (Simulation and modeling) --- 574.632 Effects of pollution on hydrobionts --- Water --- Pollution --- Environmental aspects --- Pollutants

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Hoofdstuk 1 Ecologische relevantie en gevoeligheid hangen af van de blootstellingstijd bij twee biomerkers Biomerkers worden uitvoerig gebruikt om pesticidestress te detecteren, maar hun ecologische relevantie en blootstellingstijdafhankelijke gevoeligheid, staan nog steeds hevig ter discussie. We bestudeerden beide aspecten bij larven van de waterjuffer Coenagrion puella, waarbij we de impact van lage doses atrazine, carbaryl en endosulfaan op twee sleutelbiomerkers (acetylcholinesterase [AChE] activiteit en fluctuerende asymmetrie [FA]) en hun verhouding met levensgeschiedeniskenmerken (mortaliteit, ontwikkelingstijd, groeisnelheid en lichaamsgrootte) nagingen. Larven die aan pesticiden waren blootgesteld hadden, algemeen gesteld, langere ontwikkelingstijden. Grootte, groeisnelheid en mortaliteit waren door geen enkel van de pesticiden beïnvloed. In het langetermijnsexperiment toonde AChE-activiteit een kwadratische respons bij de behandelingen met atrazine en endosulfaan; en kende een verhoging bij de twee hoogste carbarylconcentraties. FA nam af bij toenemende endosulfaanconcentraties, was lager bij de hoogste atrazineconcentratie en vertoonde geen reactie op carbaryl. Algemeen gezien had de kortetermijnsblootstelling de neiging om de resultaten van de langetermijnsbloostelling te overschatten, door een sterkere afname van de groeisnelheid en een sterkere inhibitie van de AChE-activiteit bij de atrazine- en de carbarylbehandelingen. Overeenkomstig de ecologische relevantie, toonde de relatie tussen de biomerkers en levensgeschiedeniskenmerken dat de inhibitie van AChE positief met de mortaliteit gecorreleerd was. En dit terwijl er een omgekeerd evenredige verhouding tussen FA en grootte bestond, maar enkel in het geval van endosulfaan. Deze resultaten tonen aan dat voorzichtigheid geboden is wanneer men deze biomerkers wil gebruiken om pesticidevervuiling in de natuur na te gaan. Hoofdstuk 2 Metamorfose schakelt het verband tussen larvale stress, adulte asymmetrie en individuele kwaliteit uit Het is weinig begrepen welke kenmerken de larvale stress vertalen in adulte fitness bij dieren waarbij de larvale en adulte stadia door metamorfose worden gescheiden. Alhoewel men van fluctuerende asymmetrie (FA) dikwijls veronderstelt dat deze hiervoor zorgt, is vooral bij insecten het verband tussen larvale omgevingsstress, adulte FA en individuele kwaliteit controversieel. Er werd gesuggereerd dat de hogere mortaliteit van dieren met een verminderde individuele kwaliteit (en dus een hogere asymmetrie) bij metamorfose de oorzaak van dit verband is. Dit is de ‘ontwikkelingsselectiehypothese’. In dit experiment testten we deze hypothese en schuiven we ook een alternatief mechanisme naar voor dat we eveneens uittestten. Dit alternatief mechanisme stelt dat de metamorfose stressvol maar niet letaal is en bij alle dieren voor een stijging van de FA tot een maximaal niveau leidt. Dit is de ‘stressvolle metamorfose hypothese’. Hiervoor manipuleerden we larvale stress (voedsel- en pesicidestress) en maten FA voor en na metamorfose bij de waterjuffer Coenagrion puella. Daarenboven gingen we het verband tussen FA en een aantal variabelen die de individuele kwaliteit aangeven, na. Deze variabelen waren leeftijd en massa voor en na metamorfose en twee immuniteitsparameters, nl. activiteit van fenoloxidase en aantal hemocyten. Voor metamorfose weerspiegelde FA de combinatie van voedsel- en pesticidestress en was negatief met massa na metamorfose en beide immuniteitsparameters gecorreleerd. Deze patronen waren echter afwezig voor FA gemeten na metamorfose. De lage mortaliteit tijdens metamorfose die niet met FA gecorreleerd was, suggereert echter dat ontwikkelingsselectie dit patroon niet kan verklaren. In plaats daarvan was er een sterke stijging van de FA tot eenzelfde niveau voor alle behandelingsgroepen tijdens metamorfose, hetgeen de ‘stressvolle metamorfose hypothese’ steunt. Dit geeft aan dat het ontwikkelingsstadium waarin FA wordt gemeten kritisch is en de betrouwbaarheid van FA als een indicator voor stress en individuele kwaliteit bij insecten bepaalt. Hoofdstuk 3 Gedrag eerder dan fysiologie medieert de groeireductie bij pesticidestress in waterjufferlarven Alhoewel het algemeen geweten is dat veel pesticiden voor een groeireductie zorgen, is het onderliggende mechanisme veel minder begrepen. Een groeireductie van organismen bij blootstelling aan pesticiden kan zowel een gedragsmatige oorzaak (een verminderde voedselinname) als een fysiologische oorzaak hebben (een herverdeling van de energie naar hetonderhoud van het organisme, ten koste van zijn groei). Het ontrafelen van het relative belang van beide mechanismen kan voorspellen welke de directe kenmerkgemedieerde effecten van de pesticide bij een laag voedselaanbod zijn. In dit experiment testten we of de blootstelling aan twee organofosfate pesticiden (dimethoaat en methylparation) voor een vermindering van de groeisnelheid bij waterjufferlarven (Enallagma sp.) leidt, en in welke mate dit door het gedrag dan wel door de fysiologie wordt gestuurd. Hiervoor stelde we waterjufferlarven gedurende tien dagen aan de pesticiden bloot en kwantificeerden we hun energiebudget. Om dit energiebudget op te stellen koppelden we het massabudget aan zuurstofverbruiksmetingen van de larven. Beide pesticiden zorgden voor een vermindering van de groeisnelheid. Deze afname in groeisnelheid werd door een verminderde voedselinname en in mindere mate door een verhoogde energievraag voor het onderhoud van het organisme veroorzaakt. In deze studiesoort werd de reductie in groeisnelheid dus veeleer door het gedrag dan door de fysiologie gemedieerd. Hoofdstuk IV Sublethale pesticide concentraties en predatie vormen samen de levensgeschiedenis: gedrags- en fysiologiscbe mechanismen Ondanks de relevantie voor risico analyse, zijn de interactieve effecten van pesticiden en predatie maar amper begrepen omdat de onderliggende gedrags- en fysiologische mechanismen voor het grootste deel nog ongekend zijn. Om deze mechanismen te onderzoeken, hebben we larven van de waterjuffer Coenagrion puella opgekweekt onder drie verschillende niveaus van predatierisico en bij een gradiënt van realistische, in de natuur voorkomende, concentraties van drie wereldwijd gebruikte pesticiden (atrazine, carbaryl and endosulfan). We hebben de belangrijkste responsen in ontwikkeling vergeleken (groeisnelheid, ontwikkelingstijd en lichaamsgrootte) met voedselopname, assimilatie- en conversie-efficiëntie en acetylcholinesterase (AChE) activiteit. Predatierisico verslechterde alle eindpunten, waaronder ook AChE activiteit, terwijl de effecten van pesticide stress minder sterk waren voor atrazine en endosulfan en afwezig voor carbaryl. De effecten van beide stressoren en de interactie met de levensgeschiedenis waren meestal indirect door middel van een effect op voedselopname en energie allocatie. Fysiologische compensatie mechanismen bij pesticide stress (atrazine en endosulfan) werden gevonden in larven die opgekweekt werden in afwezigheid van predator stress, maar dit was echter niet meer het geval onder predator stress. Als een gevolg daarvan vonden we een kleinere grootte (atrazine en endosulfan) en een lagere groeisnelheid (endosulfan) in respons op pesticide stress enkel bij het hoogste predatierisico. Onze resultaten bieden inzicht in de condities wanneer de interactie tussen de beide stressfactoren waarschijnlijk voorkomen: waterjuffer populaties die in hoge densiteiten voorkomen in visvijvers zullen meer verstoord worden door de aanwezigheid van pesticiden dan weinig dense populaties in visloze vijvers. Door het identificeren van de parameters die de interacties bepalen tussen predator stress en andere stressoren zoals voorkomen van pesticiden, kan onze mechanistische benadering helpen bij het overbruggen van de inconsistentie tussen laboratorium en veldstudies.. Hoofdstuk V Corrigeren vvoor het korte termijn effect van voedseltekort in een waterjuffer: mechanismen en kosten Massa bij ontluiking is een levensgeschiedenis kenmerk dat sterk gelinkt is met de fitness in adulten. Het voorkomen van mechanismen die corrigeren voor massa zijn daardoor veel voorkomend wanneer dieren geconfronteerd worden met een kortstondig voedseltekort in het larvale stadia. Deze correctiemechanismen kunnen echter een kost met zich meebrengen. Langs de ene kant, kunnen deze kosten overschat worden omdat ze mogelijk verward worden met de directe effecten van het voedseltekort zelf. Maar langs de ander kant kunnen de kosten ook onderschat worden als de fysiologische kosten niet in rekening gebracht worden. Een ander grootendeels genegeerd feit is dat correctiemechanismen en de kosten vaak kritisch afhankelijk zijn van andere stressfactoren die samen voorkomen. Hier identificeren we de correctiemechanismen voor massa en de geassocieerde kosten bij het uitsluipen in de waterjuffer Coenagrion puella, nadat ze tijdens hun larvale stadia gestresseerd werden door een korte periode van uithongering en een daaropvolgende blootstelling aan pesticide stress. We introduceren de techniek ‘path analysis’ om de directe kosten van uithongering en de correctiemechanismen voor massa afzonderlijk te kunnen bestuderen bij het effect op de immuunrespons. Zoals voorspeld, vonden we geen verschil in massa bij uitsluipen. Uithongering resulteerde op een directe manier in het uitstellen van het uitsluipen (kostelijk) en in een verminderde immuunrespons bij uitsluipen. De correctiemechanismen omvatte een verlengde periode na uithongering, een verminderd massaverlies bij uitsluipen en compensatie groei, alhoewel dit laatste enkel voorkwam bij vrouwtjes onder pesticide stress. De correctiemechanismen werden geassocieerd met positieve effecten op de investering in de immuunrespons, maar enkel in de afwezigheid van pesticide stress. In aanwezigheid van pesticiden, werden deze effecten voor het grootste deel ongedaan gemaakt of zelfs overstemd, resulterend in een negatief effect van de correctiemechanismen voor massa op de immuunrespons. Onze resultaten benadrukken het belang van het afzonderlijk analyseren van de directe kosten van uithongering en de correctiemechanismen voor massa, wat door de geïntroduceerde statistische methode mogelijk gemaakt wordt. Ook tonen ze het belang aan van het incorporeren van fysiologische eindpunten in dit soort studies. Hoofdstuk VI Functioneren van een vereenvoudigd aquatisch voedselweb in de aanwezigheid van een toppredator en pesticide stress Het functioneren van een voedselweb kan variëren van een ‘top-down’ tot een ‘bottom-up’ controle en het begrijpen welke variabelen dit functioneren bepalen, is een voortdurende uitdaging voor de gemeenschapsecologie. Een opkomend thema hierbij is dat een aquatische voedselweb typisch ‘top-down’ gecontroleerd wordt in de aanwezigheid van toppredatoren. Een recente paradigma shift in de gemeenschaps- ecotoxicology suggereert om pesticiden als predatoren te beschouwen om zo hun rol in de gemeeschap beter te begrijpen. Tot nu toe is er echter geen directe test om na te gaan hoe ze het functioneren van een voedselweb beïnvloeden. Hier onderzoeken we de effecten van het toevoegen van een toppredator en een pesticide op een vereenvoudigd tri-trofisch voedselweb (i.e. intermediaire predatoren, verbruikers en primaire producenten). We bestuderen ook hoe de aanwezigheid van de toppredator het gedrag op de lagere trofische niveaus wijzigt. We vonden dat de omnivore toppredator de primaire productie verhoogde door de prooivoorkeur van de intermediare predator te wijzigen als ook door een interactieffect met de nutriële status van de intermediare predator. Meer opvallend vonden we dat de aanwezigheid van pesticiden het functioneren van het voedselweb veranderde van een ‘top-down’ gecontroleerd systeem naar een ‘bottom-up’ gecontroleerd systeem doordat het de voedselbronnen van zowel de intermediaire predatoren en de verbruikers beperkt. Deze bevindingen versterken het stijgende bewustzijn van het belang om de effecten van pesticiden te bestuderen in een gemeenschaps context, meer nog dan op individuele of populatiebasis. Chapter I Ecological relevance and sensitivity depending on the exposure time for two biomarkers Biomarkers are widely used to assess pesticide stress, but their ecological relevance and exposure time dependent sensitivity is still heavily debated. We studied both aspects in larvae of the damselfly Coenagrion puella , comparing the impact of low doses of atrazine, carbaryl and endosulfan on two key biomarkers (acetylcholinesterase [AChE] activity and fluctuating asymmetry [FA]) and their relationship with life history traits (mortality, development time, growth rate and body size). Larvae exposed to the pesticides had, in general, longer development times. Size, growth rate and mortality were not affected by any of the pesticides. In the long-term exposure, AChE activity showed a quadratic response in the atrazine and endosulfan treatments and was stimulated by the two higher carbaryl concentrations. FA decreased with increasing endosulfan concentrations, was lower in the higher atrazine concentration and showed no reaction to carbaryl. Overall, short-term exposure tended to overestimate the results of long-term exposure by more strongly decreasing growth rates and enhancing inhibition of AChE activity in atrazine and carbaryl treatments. In line with its ecological relevance, relationship between biomarkers and life history traits showed that AChE inhibition was positively correlated with mortality, while FA was traded off with size (only for endosulfan). These results show that caution should be exerted when using these biomarkers to assess pesticide pollution in field situations. Chapter II Metamorphosis offsets the link between larval stress, adult asymmetry and individual quality 1. It is poorly understood which traits translate larval stressors into adult fitness in animals where larval and adult stages are separated by metamorphosis. Although fluctuating asymmetry (FA) is often assumed to do so, especially in insects the relationship between larval environmental stress, adult FA and individual quality is controversial. One suggested mechanism for this is the higher mortality of low quality (hence more asymmetric) animals during metamorphosis (i.e. developmental selection hypothesis). 2. Here we test this hypothesis and also propose and test an alternative mechanism where metamorphosis is stressful but not lethal and increases FA of all animals up to a maximum level (i.e. stressful metamorphosis hypothesis). 3. For this, we manipulated larval stress (food stress and pesticide stress) and measured FA before and after metamorphosis in the damselfly Coenagrion puella. Additionally, we assessed the relationship between FA and individual quality variables (age and mass before and after metamorphosis and two immune variables after metamorphosis: phenoloxidase and hemocyte number). 4. Before metamorphosis, FA reflected the combination of food and pesticide stress and was negatively related with mass after metamorphosis and both immune variables. These patterns were, however, offset after metamorphosis. Low mortality not linked to FA during metamorphosis suggests that developmental selection can not explain this. Instead, there was a strong increase in FA up to equal levels across treatments during metamorphosis thereby supporting the stressful metamorphosis hypothesis. 5. Taken together, the developmental stage in which FA is measured may critically determine the reliability of FA as indicator of stress and individual quality in insects. Chapter 3 Behavior more than physiology shapes growth reduction under pesticide stress in damselfly larvae Although it is well-known that many pesticides cause a growth reduction the underlying mechanism is often less understood. Reduction in growth when organisms are exposed to pesticides can have a behavioral origin (i.e. reduced food ingestion) and a physiological origin (i.e. energy reallocation to organism maintenance at expense of growth). Disentangling the relative importance of both mechanisms may be important to predict the direct trait-mediated effects of the pesticide at lower food levels. Here, we test whether exposure to two organophosphate pesticides (dimethoate and methyl-parathion) results in a reduction in growth rate in damselfly larvae (Enallagma sp.), and to what extent this is driven by behavior and physiology. For this we exposed damselfly larvae for 10 days to pesticides and quantified their energy budget using a mass budget coupled with measurements of oxygen consumption. Both pesticides caused a reduction in growth rate. This reduction in growth rate was caused by a decreased food ingestion and, to a lesser extent, due to a higher energy demand for organism maintenance. Therefore, in the study species the reduction in growth rate was mostly mediated by behavior rather than by physiology. Chapter IV Sublethal pesticide concentrations and predation jointly shape life history: behavioral and physiological mechanisms Despite its relevance for risk assessment, the interactive effects of pesticide and predation cues are poorly understood because the underlying behavioral and physiological mechanisms are largely unknown. To explore these mechanisms, we reared larvae of the damselfly Coenagrion puella at three different predation risk levels and a range of environmentally realistic concentrations of three worldwide used pesticides (atrazine, carbaryl and endosulfan). We compared key development responses (growth rate, developmental time and final size) against food ingestion, assimilation and conversion efficiency and acetylcholinesterase (AChE) activity. Predation risk impaired all endpoints, including AChE activity, while the effects of pesticide stress were

Academic collection --- 574.632 --- 632.95.024 --- 595.733 --- 595.733 Odonata. Damsel-flies. Dragonflies --- Odonata. Damsel-flies. Dragonflies --- 632.95.024 Physiological effect of pesticides. Toxicology of pesticides. Toxicity to pests, other animals, humans. Effect on plants. Phytotoxicity --- Physiological effect of pesticides. Toxicology of pesticides. Toxicity to pests, other animals, humans. Effect on plants. Phytotoxicity --- 574.632 Effects of pollution on hydrobionts --- Effects of pollution on hydrobionts --- Theses

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Organisme aquatique --- Aquatic organisms --- Eaux continentales --- Inland waters --- Nickel --- Toxicité --- toxicity --- Modèle --- Models --- Biodisponibilité --- Bioavailability --- Sciences and engineering --- earth and environmental sciences --- environmental sciences --- 504.45 --- 574.632 --- 546.74 --- Running water environment. Inland surface waters. Rivers, river mouths, deltas, lakes, swamps, wetlands --- Effects of pollution on hydrobionts --- Nickel Ni --- Theses --- 574.632 Effects of pollution on hydrobionts --- 504.45 Running water environment. Inland surface waters. Rivers, river mouths, deltas, lakes, swamps, wetlands --- 546.74 Nickel Ni --- environmental sciences. --- Earth and environmental sciences --- Environmental sciences.