Ewolucja odporności na kadm trojszyka gryzącego Tribolium castaneum po wielopokoleniowej ekspozycji na miedź

Celem przeprowadzonych badań było stwierdzenie czy chrząszcze należące do gatunku trojszyk gryzący (Tribolium castaneum), które były eksponowane przez wiele pokoleń na wysokie stężenia miedzi (1000 mg/kg) w środowisku, wykształciły odporność na kadm. Badania były przeprowadzone w taki sposób, aby zweryfikować czy potencjalna nabyta odporność na kadm jest wynikiem efektu matczynego czy też genetycznej adaptacji do miedzi. Chrząszcze użyte do badań pochodziły z dwóch typów linii hodowanych przez 82 pokolenia w pożywce zawierającej mąkę z drożdżami bez dodatku miedzi (Cu0) lub z wysokim stężeniem miedzi (1000 mg/kg, Cu1000). Chrząszcze te (pokolenie P) zostały użyte do hodowli pokolenia F1 i F2, przy czym oba te pokolenia były już wyhodowane na pożywce kontrolnej (Cu0), niezależnie od tego, z jakiego typu linii pochodzili rodzice. Chrząszcze z kilku/kilkunastu linii oby typów z pokolenia P, F1 i F2 były eksponowane na kadm obecny w pożywce w stężeniach 0, 100, 300, 600, 900, 1200, 3600 mg/kg, w celu wyznaczenia wartości LC50. Uzyskane wyniki wskazały, że T. castaneum z linii Cu1000 były bardziej odporne na kadm (miały wyższe wartości LC50) niż te z linii Cu0 w pokoleniu F1 (P=0,01). Podobnych różnic pomiędzy typem linii nie znaleziono dla chrząszczy z pokolenia F2 (P=0,47), a zatem można przypuszczać, że obserwowana odporność na kadm jest wynikiem działania efektu matczynego, a nie wynikiem genetycznej adaptacji spowodowanej wielopokoleniową ekspozycją na miedź. Odporność na kadm nie jest jednak związana z różnicami w akumulacji tego metalu, gdyż nie stwierdzono różnic w wewnętrznych stężeniach kadmu u chrząszczy pochodzących z linii Cu0 i Cu1000 (P=0.9), mierzonych u chrząszczy, które dożyły do końca eksperymentu w pokoleniu F1.

The aim of this study was to determine if the red flour beetles (Tribolium castaneum), which were exposed for multiple generations to high concentration of copper (1000 mg/kg) in their environment, developed resistance to cadmium. The study was designed in a way to determine if the possible resistance to cadmium is the result of maternal effect or genetic adaptation. The beetles used in this study originated from two line types in which they were cultured during 82 generations in the medium consisting of flour and yeast, either without addition of copper (Cu0) or with high concentration of copper (1000 mg/kg; Cu1000). The beetles from 82nd generation (generation P) of both line types were used to establish F1 and F2 generations, but both generations were reared on the Cu0 medium, regardless of the line type from which the parents came. The adult beetles from a few lines of both types were exposed to a range of Cd concentrations in the medium (0, 100, 300, 600, 900, 1200, 3600 mg/kg) in generations P, F1 and F2, and LC50 was calculated for each line. The results proved that T. castaneum from Cu1000 lines were more resistant to Cd (had higher LC50 values) than those from Cu0 lines in generation F1 (P=0.01), but similar differences between line types were not found in generation F2 (P=0.47). Thus, the resistance to cadmium in F1 generation, resulted the most probable from the maternal effect, not genetic adaptation, and was not the reason of different metal accumulation process, as no differences between line types (P=0.9) were found in the body Cd concentrations measured in those beetles from generation F1 that survived the exposure to cadmium.