Page 1

VILLREINEN 1991

Den biologishe betydning av radiocesium

ivillrein på Dovrefiell etter Tsjernobyl TERJE SKOGLAND, INGVILD ESPELIEN OG OLAV STRAND, NINA

Sammendrag

I

de første 5 årene etter Tsjernobyl-ulykken har den radioaktive belastning i villrein i Rondane (høgbelastet) og Knutshø (middels belastning) villreinstammer blitt fulgt i et forskningsprogram for å påvise eventuelle biologiske konsekvenser av nedfallet for dyrene. 45 måneder etter nedfallet var nivået av radiocesium i muskulatur hos villrein 35 og 20"h av nivået den første vinteren etter nedfallet. Nivået var ca 5 ganger høgre om vinteren enn om sommeren. Nedgangen i innholdet de siste 3 sommerene flatet ut, slik at det vil ta lang tid før forurensningen er helt borte. Det blei målt en 25"h's nedgang i andelen levende kalv de 2 første årene etter nedfallet (1987-88) i Rondane-stammen, mens ingen endring i forhold tllfør eller etter nedfallet blei registrert i Knutshøstammen. Tilsvarende var drektigheten ikke endret hos Knutshørein, men den var lågest i 1988-89 hos Rondane-rein. Det var ikke mulig å forklare nedsatt drektighet og kalveoverlevelse i Rondane til kondisjons-svikt hos simlene idet nyrefett-indeksen (et kondisjonsmål) var høgest i de 2 årene da drektighet og kalveoverlevelse var lågest. Måling av kromosombrudd i blod hos villrein i de to områdene viste en kraftig økning i de årene da det var svikt i drektighet og kalveoverlevelse. 84

Innledning Studieområdet omfatter et høgbelastet, Rondane, og et mindre belastet nedslagsfelt, Knutshø, på Dovrefjell. Begge områdene har stedegne villreinstammer av salnme genetiske rase. Rondane stammen har en

vinterbestand på 2000 i nordområdet og 1200 i midtområdet, mens Knutshø-stammen består av 1200 vinterdyr. Stammenes bestandsdynamikk og generelle økologi er kjent fra pågående studier forut for Tsjernobyl-nedfallet (Skogland 1990).

Målsetting med arbeidet har vært todelt; 1) å påvise opptak og hvilke faktorer som påvirker dette, og 2) studere de biologiske virkningene av belastningsnivå. Dette siste har vært gjort ved å studere bestande-

nes overlevelses-rekrutteringsrater før og etter nedfallet, og ved å sammenholde dette med påvirkninger


VILLREINEN 1991

OorldeJ

llv

s$ng

X

Gns tSD CV

X

tSD

Bhder

Ly!8 CV

rSD

X

CV

lrlose

X tSD

CV

X tSD

3.9 t 1.8 t 7.'l O.2'1 23.6 z 2.2 0.lO Sommrr' 21.0t3.50.25 42;1 t5.1 O.l2 16.0r3 0.19 7.7tl.5 O.2 03t2.3 3.1 t2.2 Vilr€r " 3?.7 r 6.8 0.18 31.1 t 4.4 0.14 A.8 t 5.2 O.2l RN Sommer" 22.5 t 18.4 0.82 30.6 r 15.84 O.52 21.8 z?.0.4 O.93 15.7 t 19.8 1.26 1.5 r 1.7

Vinter'

43.0

t

10.?

0.16

2?.8

KN

' 'l'1.4 (Ca{e ' 10.5 .. 67.9

Urler

X rSD

CV

0.46 036 50rl'7 O.72 l.16 l.l :1.9

CV

Ube$.

(N)

'l

0.34 3.4

l2

1.76 -

ll

3

et al 1978)

.. tl rq

Tabell 1. Botanisk sammensetning av vomprøver f ra villrein i Rondane (RN) og Knutshø (KN).

av dyrenes blodlymfocytter

brudd.

dene og blei utført fra fly ved fotografering og opptelling fra bilder og fra bakkeobservasj oner.

Metodikk

4.

ved

hjelp av analyse av kromosom-

1. B e lastningsmålinger

Innsamling av materiale fra villrein

for måling av radiocesium-belast-

ning foregikk ved felling av dyr til detaljert

ulike årstider. En mer

beskrivelse er gitt i Skogland (I987a, b), og Skogland og Espelien (1988). Målinger er utfØrt på liårmuskulatur, indre organer, blod,

vominnhold må,lingene

og mØkk.

Disse

er ttfØrt for å se hvilke

organer som akkumulerer radiocesium. I tillegg er målinger utført på foster fra drektige simler felt om vinteren. Alle dyr blei også aldersbestemt ved tannutvikling og avlesning av tannavleiring på mikroskopiske snitt av fortenner etter standard metodikk. Dyrenes størrelse og kondisjon blei også målt. Beregnings-metodikk for beiteopp-

Lynfo

høgest om vinteren når lav figSør hoveddietten (Tab. 1). Om somme-

cyttp re p arering

Lymfocytter fra levende blod tatt direkte fra hjertet hos skutte dyr blei tilsatt et stoff (Pokeweed Mitogen, "Gibco") som får lymfocyttene til å dele seg. Cellene ble høstet etter 2-3 cellegenerasjoner. Ved å

tilsette

en

cellegift

(Colcemid,

"Gibco") ble cellene stoppet i metafasen, hvor kromosomene er kondensert og dermed synlige i lysmikroskop. Fra hvert dyr ble ca. 50 metafaser studert. Tolkning av pre-

paratene i lysmikroskop skjedde etter internasjonal standard pindsten et al. 1978).

tak om vinteren er presentert av Skogland (1987a).'

svært vanskelig å finne, men profes-

sor Ulla Gripenberg ved Universi-

i Helsinki, stilte lymfocyttpre-

2. Diett

tetet

Vomprøver fra felte dyr blei også undersøkt botanisk for å finne hvilke planter reinen beitet sommer og vinter i de to studieområdene, og om det var forskjeller mellom områdene i diettvalg. Metodikk er beskrevet av Gaare og Skogland (re7s).

parater fra finsk rein til disposisjon. Miljøforholdene disse dyra har levd under var ikke kartlagt. Blodprøvene er samlet fra tamrein vinteren 1985 nærRovaniemi.

aktige figtrør en tilsvarende større andel av dietten (Tab. 1). Vominnholdet reflekterer ikke godt nok det reelle inntak fordi fordøyeligheten av lav er høgre om vinteren (en fakSesongmessig radiocesium konsentrasjon (Bq/kg lår muskulatur) | villrein fra Rondane (øverst) og Knutshø (nederst) i forhold til måneder etter mai 1986. Kurvene vlser den statistisk utievnte tllpa6' ning basert på gjennomsnittsverdiene. De vertikale liniene vlser SF.

A3 x F U)

Y

z

tD.

0

10æ3040 i,IÅNEDEB ETTEF MAI 19S6

Resultater

1. Variasjon i radiocesium-opptak i o

reinen 3. Bestandsdynamikk

ren er verdiene 3-5 ganger lågre (Fig. 1), mens inntaket av lav er halvert, og buskvekster og gras-

5. Referønsemateiale

Det var nødvendig med et referansemateriale fra tiden før Tsjernobyl for å firure et uttrykk for normal frekvens av kromosom-brudd hos reinsdyr. Et slikt materiale var

Bestandsdynamiske effekter av radioaktiv belastning på reinen er studert ved å registrere andelen drektige simler før kalving og antall levende kalv pr. 100 simler ved stikk-prøver i populasjonen etter kalving. Metoden er beskrevet av Skogland (1985). Dette materialet blei samlet fra begge studie-områ-

den fra sommeren 1986 til høsten 1990 i de to studieområdene. Verdiene i lårmuskulatur hos reinen er

Variasjonen i reinens sesongopptak

8

x^ er forklart utfra to forhold (Sko-- ægland 1987a, b); sesongmessig 3

endring i sammensetning i beiteopptak, og reinens fordeling i land-

q6

skapet.

o3

2. Variasjon i forhold til beiteopptak

=

Ø.

-

Figur 1 a, b viser sesong-variasjonen

i

radiocesium

i

reinen

i

perio-

o

10

20

30

40

I,,IÅNEDEF EITER MAI 1986

85


VILLREINEN 1991

tor på 1.8) og lågre om sommeren (0.5) enn andre planter (Gaare et al. 1 978). Men variasjonskoeffisienten på radiocesium-innholdet i musku-

latur er større enn variasjonen i vom-innholdet. Dette antyder at noe av variasjonen i reinens opptak også skyldes vandring, slik at med sarnme diett-valg på ulike steder i leveområdet, vil enkelt-individer få ulik konsentrasjon. Medvirkende årsak i denne sesong-variasjon er også den biologiske halveringstiden i reinsdyr som er kortere om sommeren enn om vinteren (Ilolleman etal.1.97I). 3. Vøiasjon i forhold til fordeling i landskapet Som vist ovenfor var variasjonskoeffisienten (CD på middelverdiene av radiocesium i reinsdyrenes muskulatur var stØrre enn variasjonen i botanisk sammensetning av de viktigste plantegruppene i mageinn-

holdet. Dette skyldes sannsynligvis reinens levesett, hvor både indivi-

duell variasjon i beiteopptak og vandring er viktige faktorer. Ved beiting i høgtliggende områder, hvor nedfallet var størst og konsentrasjonen av radiocesium i både lav oghøgre planter var større, vil reinen få høgre radiocesium konsentrasjon i kroppen med samme plantevalg enn tilsvarende beiting i Tabell 2.

Huskulatur

Foster

+

(s2)

.6816 .

ter

.6816

(s2)

o

(2?',t

( 13 )

.5409 (17 | . o250

vom

.

ooo2

.799r

( 13 )

oo01

. 0000

1.18

.857r (70) oooo

2 -86

.6672 (s7 |

oooo

t.24 .7 468 (r01) .

oooo

3.22

86

.7 457

( 13 )

( rB )

.

Feces

o.5r

5.1 Drektighet og rekruttering

4. Opptak og biokonsentrasjon

Tabell 2 viser en korrelasjonsmatrise over sammenhengen mellom de malte verdier i ulike organ. I forhold til konsentrasjonen i lårmuskulatur var konsentrasjonen i ulike organer variabel. Regresjonskoeffisienten gir uttrykk for konsentrasjonsgraden (+/-). I gjennomsnitt var konsentrasjonen 1.L8 ganger høgre i nyrer, men 0.3 ganger i lever. Konsentrasjonen i møkk i forhold til næringsinntaket (dvs. vominnholdet) var 1.84, mens imholdet i muskulatur reflekterte radiocesium-innholdet i næringsopptaket ved at regresjonskoeffisienten var 1.006.

Konsentrasjon i mordyrets muskulatur i forhold til fosterets var 1.8. Det mest interessante var den høge konsentrasjon i mordyrets

nyrer i forhold til fosteret, 4.21.I dieperioden var konsentrasjonen I.75 ganger høgre i kalver enn i simler. Dette skyldtes den høgre"

.2590

(27 t .

t92L

.6084

(13)

:.

ut

.5409

(17)

oo0t o.54

( 13

( 13 )

.

.7 457 ( 19 )

ooo2

r -82

.6812

(19) .

ooo2

o.31

( 19 ) .

)

ooo2

o.r97 .

-

oor3

:ttno .8894 ( .

21)

2.57

(r8)

. (

(13)

.

o00r

5.37

.6790

(32) .

oooo

2.24 .563r

l28t .

oor.8

?

.42

.2073 (221 .3545

,5426 .

.

.9lll .

oooo

o. 12 .6912

(19) . ool3 o.1

.5426

(2r, .

oooo

055{

.63r4

. oooT 1 .98

.8100

o.73

.3893

(4)

.6r07

er registrerbar ved visuell observa-

sjon

.

o003

.947

(4) .

t

o529

1.9

(r"

også Skogland

1985).

Denne stikkprøven fra den levende bestand ga i 1988 en drektighet på

+/- 6% SF (N:675 opptalte dyr). Stikkprøven fra felte dyr for perioden 1987-1990 gav 77'/. */7 SF (N:38), mens den for 1988 var 62o/o +/- 22 SF (N:6). I 1988 ga derfor de to metodene (i.e. direkte observasjon av levende og felling av simler) et resultat som ikke var statistisk forskjellig (p 68

>

0.001).

Figur 2 viser den gjennomsnittlige drektighet for simler > 2 ån i perioden 1987-1990. De simler som blei

drektige høsten 1986 var født og oppvokst før Tsjernobyl-ulykken,

T0rr Euskel

TOrr von

.857r (70)

(87)

(1O1)

.0000

oooo o. 36

o.

(tB)

(32)

(2S'

o.21 .7442 .

oool

o. l4 .1689

(2r

I

.4642 .6314

(

t3

)

o554 o. 09 .

8153

( 13 )

(13)

1. 50

.oll6

samlet ved at antallet drektige sim-

ler blei opptalt i den levende bestand i månedskiftet april/mai, like før kalving, når simlertes drektighet

oooT

.atsa

(rs)

ls

perioden februar-april.

tighet, blei en større stikkprøve

.

)

(

i

Denne metoden gir et relativt lite utvalg av dyr. For å vurdere holdbarhet av denne metode for drek-

.

:"

oooo

4.68

r689 2r ) .4642

.799r

( 18 )

0250 o. 99 .8549 .

foster

lårmuskulatur og fostre.

BIod

4.2r

.7842

5. Bestandsdynamikk

Drektighet blei målt ved å se på andelen av felte simler med og uten

.o274

o.42 .911r

.

TOrr

.6084

o.3 .

TOrr nuskel.

-72

1,987a).

menheng. Denne sammenhengen forklarte en stor del av variasjonen omkring middelverdiene.

.o274

oo00

.192r

Nyrer

:u'

o.26

.2590

Lever

oooo

konsentrasjon i morsmelk, 0.4 i forhold til muskulatur (Skogland

fant Skogland (1987b) en klar sam-

o .

Blod

i reinsdyr i forhold til dyrenes høydemessige og geografiske fordeling i forhold til vannskillet, holdet

KorrelasJonsmatrlse for radiocesl.um L relnsdyr-organer,

Muskulatur

Fos

lågreliggende terreng (se også Skogland 1987b). Ved å analysere inn-

.6672 .

.6793 .

oooo

0.04

.2073

o.77

ro)

(4)

.o1r6 o.27

.8100

ts) . oo03 o.9l (

(s4) .

oool

.6107

-947r

(4) .

o529

.47 .5669

o

(s3) . oool o.42

,7524

.5669 oooo

.oo31

.3893 rs )

(

.7524

.

.00r8 .9932

.0001

(s3)

l7

.563r

(

:"

l.o

oo00

.354s

.5052

(s4)

.

( 22',,

.5052

:"

.? 468

(80)

.0000

0.31

(80)

. oooo r . 85


VILLREINEN 1991

i 198586, og heller ikke forskjellig fra

tistisk forskjellig fra andelen

Knutshø. I Rondane var stikkprøvetakingen delt i en nordlig og en sØrlig del av stammene for å se om det var metodiske grunner til nedgangen i rekruttering i 1987-88.

Andelen kalv i begge "underprØver" var omtrent lik, men noe mer variabel innen Rondane "underprøven" i 1990. RN KN RN KN RN KN RN

KN

del av svangerskapet, slik at tap påt tidlig stadium i svangerskapet ikke registreres. Hvor stort, og eventuelt om det var et tap på tidlig fostersta-

dium, kan

i

denne sammenheng

bare tolkes som differansen mellom

drektighet i 1.987,1990, og i 1,98788. Denne beregning gSr 20"/o for-

til etterfødsels dødeligheten i 1988 i Rondane er estimert tLL 38-46% i gjennomsnitt. skjell, slik at før-

5.2 Dødelighet

tsæs

Drektighetspro""nt no" loksne simler > 1 314 år fra dyr lelt om vinteren i årene 1987-1990. Øverste figur viser materiale Knutshø, Antall felte dyr er oppgltt som N på figu'

fra Rondane, og nederst fra ren,

Basert på drektighet i siste del av svangerskapet og andel levende kalv om sommeren, kan man beregne post-natal dødelighet (Skog-

land 1985). I 1988 var denne i Rondane nord 36%. Metoden gir ikke et fullstendig bilde av drektighet idet materialet blei samlet i siste

og de hadde bare hatt en sommer med moderat belastning idet vinteren gir den største belastning. Drektigheten var ikke forskjellig mellom de to studieområdene i 1987. I de to påfølgende år var det en statistisk

signifikant nedgang i drektighet i Rondane (p < 0.05). I L990 var drektighetsprosenten den samme som i 1987 (dvs. før og etter stor strålebelastning). I 1990 var også belastningen i rein fra Rondane lågre enn topp-verdiene i Knutshø reini 1987-1988 (seFig. 1). Figur 3 viser andelen kalv pr. 100 simle. I Knutshø var det ingen statistisk forskjell i rekruttering i stammen før og etter Tsjernobyl-ulykken. I Rondane var det en statistisk signifikant nedgang i andelen kalv rekruttert pr. simle i 1987 og 1988, i størrelsesorden 25"/". I 1989-90 var andelen kalv pr. simle ikke sta-

D

;

F n

t prfu.ieoentteneH

2

unr

"tnau'

7

A

I

12 æ 2A æ 31 33-4

MÅNEDER ENER MA 1986

Sesongvariasion i frekvens av kromosomaberrasjoner, Punktene viser mlddelverdier SF. Det finske referansematerialet er vist ved tid -1.

Nyrefett-indeks hos voksne simler fra

Rondane i drektlghetsperioden til tld (måneder) etter mai 1986.

i forhold

Andelen kalv/100 simle som overlevde i vallreinstammene i Knutshø og Rondane før og etter Tsiernobyl-nedtallet.

5.3 Kondisjon Fett er en viktig faktor i forståelse av hjortedyrs reproduksjon (se Skogland 1990). Nyrefett-indeks er et vanlig brukt målt på klauvdyr's, inkludert reinens kondisjon (hold), (Skogland 1988). Slike målinger blei utført også i dette prosjekt for å undersøke om eventuell endringer i reinens kondisjon kunne være med

på å forkiare

reproduksjonsendringer i de to stammene, noe som i tilfelle ville være en mot-hypotese til en strålebelastnings-effekt. Figur 4 viser at det i gjennomsnitt var like god kondisjon hos Rondanesimler i 1988 som i 1990, og den

LlJ

Q

E50 l,!l ) a

var høgre enn i 1987. Dette står i sterk kontrast til drektighets-prosenten som var lågre i det året med best kondisjon. Det er derfor liten grunn til å anta at andre miljøfaktorer bedre skulle kunne forklare drektighets-svikten i 1988-1989

Pso qr CE

20

-)

)<

10

85868788 8990 Knutslp

8s 86 87 88 89 90

enn stråle-påvirkning.

Rondane midt

87


VILLREINEN 1991

Tabell j.

antatt kromosom-brudd hos rein før og etter Tsj ernobyl-ulykken.

Belastnings nLwå (K BqKg-r)

År t-985* L987 1988

Antall opptatte celler

O-1 15-50 10-40

Ant. dLcentriske og ring abberrasjoner

2t9

n

854

5

246

2

i

kromosom-

dicentriske brudd hos finske dyr, men derimot en translokasjon.

brudd.

Figur 5 viser at frekvens av kromosom-brudd varierer på samme måte som radiocesium-nivået, men med en tilsynelatende ca I måneds for-

Tabell 4 viser at villrein i ulike livsfaser har ulik frekvens av kromosombrudd. Drektige simler hadde høgre frekvens av kromo-

sinkelse.

som-brudd enn bukker, og drektige simler har høgre frekvens av kromosom-brudd enn finske, drektige

Når gjennomsnitflig nivå av radiocesium var høgest, var også variasjonen i radiocesium nivået mellom individene størst. Nar gjennomsnittlig frekvens av kromosomaberrasjoner var høgest, var variasjonen i fre-

kvens av kromosombrudd mellom

individene også på sitt høgeste. Samvariasjonen mellom giennom-

snittlig nivå av radiocesium (Fig. 1) og giennomsnittlig frekvens av kromosomaberrasjoner (Fig. 5) er sta-

simler.

kromosomer

i

lymfocyttpreparater

fra finsk rein (1985), og villrein i 1987 og 1988. Antall mitoser som er undersøkt for hvert område er angitt. Det blei ikke funnet ring og

av

radiocesium i muskulatur, viste at innholdet i muskulatur var statistisk korrelert med innholdet i næringsopptaket, men at en del av variasjoi muskulaturens radiocesium konsentrasjon også skyldtes reinens nomadiske livsførsel med vandring både innen en sesong og mellom sesong-oppholdsteder. Men noe av variasjonen må også tilskrives

i reinens stoffskifte med årstiden. Reinen har som andre nordlige hjortedyr et nedsatt stoffskifte om vinteren. Dette skyldes en tilpasning til de klimatisk-økologiske vinterforhold i alpine-arktiske økosystem. Hos reinen gir dette seg uttrykk i en kortere biologisk halveringstid for cesiumrrT om sommeren enn om vinteren (Holleman et endringer

at

lavmattene. Dette skyldes mest at det lagrede radiocesium i lav-individenes greiner blir

ren.

i

sannsynlig

i

forekomst av dicentriske kromosomer og ring-

nærings-

i dietten på sommerbeite raskere gir seg utslag i konsentrasjonen av radiocesium i muskulatu-

på drektige simler som strålebiologisk sett må antas å være homo-

3 viser

i

opptaket, og innholdet

al. l97l). Dette medfører

Diskusjon

mindre beitet enn de nyvokste skudd på greinene i øvre del av lavmattene. Det framgår av Fig. 1 at

Tabell

cesium konsentrasjon

Nedgangen i radiocesium om vinteren i perioden 1987-1990 er større enn den tilsvarende nedgangen malt

tistisk signifikmt (p ( 0.05, R2 : 0-774, N : 5). Materialet er basert gene.

trum hermaphroditum). Sammenligningen mellom hva reinen spiste vinter og sommer, radio-

nen

* Fra første materiale. 5.4 Sesongvaiasjon

som smyle (Deschampsia flexuosa), og stivstarr (Carex btgelowii), og i buskvekster som krekling (Empe-

i radiocesium-innholdet reinen om sommeren faller lang-

nedgangen

sommere enn verdiene om vinteren, og resultatene antyder en utflating de siste 3 år. Dette gjenspeiles også i radiocesium-nivået i de høgre planter som reinen beiter om sommeren. E. Gaare fant ingen nedgang i radiocesiumnivået de siste 2 årene

(1989-1990)

i

flere grasarter, slik

endringer

Beiteopptaket om vinteren er ber-

egnet tidligere (Skogland 1987) basert på Alldredge et al.'s (1974) og Holleman et al.'s (1971, 1979) absorpsjonsfaktor. For et Knutshødyr på den diett som framgår av de justerte verdier for inntak av lav og andre plantearter om vinteren, blir det daglige beiteopptak (g tørrvekt lav) 3.4 kg pr. dag for et gjennomsnittsdyr. Dette estimat er i samsvar med hva som er funnet for karibu med tilsvarende kroppsstørrelse i Alaska (e.g. Hollemarr et al. 1979, Allaye-Chan et al. 1990). Konsentrasj ons-koeffisientene

Tabell /. Frekvens av kromosom-brudd hos finsk og norsk rein i ul-ike Livsf aser.

mellom innhold i muskulatur, vom og møkk (1.0-1.85) var i samsvar

Tlpe dyr

Chan et al. 1990).

/t

med hva som er funnet i tilsvarende

studier på karibu (f.eks. Allaye-

Drektig simle Drektig siml-e Simle m/kalv Bukk og gj eldsimle Kalv Foster 88

År

Frekvens

8

85 87

ro.7

2

B7

4

7

B7

1

87 87

2

+SE

4.97

2.99

4.75

6. 86 5. 86

4.33

3.44

10

13.05

5. 16

Den store variasjonen i radiocesium i muskulatur hos reinsdyr, ca 50oÅ, den første vinteren, har gått ned i takt med nedgangen i belastningsnivå. Tilsvarende endringer i variasjonen i ulike typer reinlav (Cladina-arter slik som kvitkrull og gulskinn) er påvist (Gaare 1987, 1e88. 1989). De populasjonsdynamiske funn


VILLREINEN 1991 stØttes

opp av

kromosom-brudd

studiene, idet før-etter-fødsels overlevelse sank i 1987, og drektighets-

prosenten sank i 1988 og i 1989. Tapet kan ha vært stØrre enn det som framgår av tallmaterialet her fordi dødelighet i tidligste fase av svangerskapet ikke fanges opp av den benyttede metodikk. Fellingen av dyr foregikk i siste del av svangerskapet fra februar til april. Spontan-aborter i tidligste fase av svang-

erskapet

er best kjent

hos

mennesker, og Carr (1965) påviste at 20-25"/. av slike aborter skyldtes

kromosom-brudd. Det er ikke kjent i hvilken grad dette er representativt for ville dyr. Nedgangen i drektighet i Rondane kan ikke forklares utifra hypotesen om dårligere kondisjon på dyrene fordi de hadde høgre nyrefettindeks i de år da det var påvist en drektishets-svikt enn i årene før og etter. bet var heller ikke påviselige endringer i de bestandsdynamiske forhold i Knutshø-stammen som var utsatt for et mindre nedfall enn

Rondane. Etter at radiocesiumbelastningen i villrein i Rondane kom ned på det nivået som var i Knutshø-reinen vinteren 1987, i Rondane 30 måneder etter ulykken (se Fig. 1), var det heller ikke påviselige bestandsdynamiske påvirkninger å spore i Rondanestammen. Man kan innvende at metoden for å studere bestandsdynamiske påvirkninger er indirekte og derfor grov, men det eksisterer heller ikke publi-

serte alternative metoder

for

a

påvise slike effekter på frittlevende ville bestander som har blitt utsatt for radioaktive eller andre kjemiske forurensninger.

Sommerjakt ijuli på bequerelrein i Knutshø

(individer med økt celledeling), samt dyr med nedsatt DNA-repara-

FOTO: TERJE SKOGLAND

Nivået av slike brudd var høgest hos villrein i 1987 , og lågre i 1988.

vil være mer strålesensitive enn andre individer (slik

Ringer og dicentriske kromosomer er også funnet hos norsk tamrein fra områder som blei forurenset etter

simler) (Das og Sharma 1983). Det blei funnet en statistisk signifikant sammenheng mellom gienn-

Tsjernobylulykken (Røed

sjonsfunksjon,

som fostere, kalver, og drektige

omsnittlig frekvens av kromosom-

brudd og giennomsnittlig nivå

av

radiocesium. Siden materialet var så

lite, og prØvene ble tatt i felt slik at radioaktiv dose ble vanskelig å beregne, var det ikke mulig å finne en

god beskrivelse av en

eventuell

dose-respons.

Dicentriske kromosomer og ringkromosomer er regnet som strålein-

dikatorer innen cytogenetisk overeller

våking av bestander enkeltindivider (Evans

1986).

et

al.

1ee0). Slike brudd er ikke funnet hos finske reinsdyr. I de finske dyrene er det derimot registrert en transloka-

sjon. Translokasjoner er funnet å være indikatorer på tungmetallbelastning (Deknudt et al. 197 7). Andre clastogene belastninger, slik som enkelte tungmetaller, er imidlertid ikke kjent for de finske dyra. For villreinen fra Rondane og Knutshø er prØver analysert for tungmetaller. Nivå av tungmetaller i villrein fra Dovre var lågre enn kjente toksiske nivåer, med unntak

Vinteriakt på bequerelrein i Rondane. Fellinga av rein til ulike årstider og analyse av en masse prøver som ble tatt av prøvedyra, danner grunnlaget for den viten som forskerne nå har ervervet seg.

FOTO: TEBJE SKOGLAND

Materialet viser at det var ca en måneds forsinkelse i frekvens av kromosombrudd i forhold til nivå av radiocesium. Dette kan skyldes en tilfeldighet, ettersom materialet er lite, men det kan også tenkes at forsinkelsen skyldes at latenstid for induksjon av en kromosomskade i dette tilfellet er ca. 1 måned. Latenstid på kromosomskader indusert av Paracetamol er omkring 4 uker (Hongslo et al. 1990). Latenstid for skade i lymfocyttenes kromosomer vil muligens variere med eksponeringens art og nivå.

Gjennomsnitts verdiene i Fig. 5 er basert på dyr som strålebiologisk ikke kan forventes å være homogene. Dyr under vekst og utvikling

89


VILLREINEN 1991

Reinsflokk i Rondane. I historisk tid brukte villreinen innlandstiella til vinterbeiteområder

for Kadmium (Frøslie et al. 1984). Kadmium er et kreftfremkallende (Klaassen et al. 1986) og clastogent tungmetall (Tang et al. 1990).

Kromosom-brudd studiene ble konsentrert om drektige simler og fostere. Det viste seg å være svært vanskelig å preparere lymfocytter fra fosterblod. Kromosomstudier basert på lymfocyttpreparater av fosterblod er ikke hittil publisert for mennesker eller andre pattedyr, til tross for at kromosom-brudd metoden har hatt en utstrakt anvendelse i forbindelse med mutagene belastninger, spesielt på mennesker, men også på andre pattedyr. Bare to fostere tilfredsstilte de krav som settes til prøvenes kvalitet ved studier av

kromosom-brudd. Den høge frekvens av kromosom-

brudd hos drektige simler kan ha sin årsak i selve drektigheten. Det er påvist hos mennesker og muntjachjort at drektighet eller kunstig tilførsel av enkelte svangerskaps-hormoner'gir økt stråle følsomhet, som igjen gir økt frekvens av kromosombrudd (Sharma og Das 1986).

De to fosterne

i

dette arbeidet

hadde sarnme brudd-frekvens som drektige simler, til tross for at radiocesium nivået i fostrene var 74o/" 90

lågre enn hos de drektige simlene (se tabell 2). Svært unge individer er funnet å være mer strålefølsomme

enn voksne individer (Das

og

Sharma 1983, Kriegel 1989).

Utifra dette er vår påstand

at

Tsjernobylulykken har hatt en bestandsdynamisk effekt på norsk vill-

FOTO: TERJE SKOGLAND

årene før Tsjernobylulykken.

De cytogenetiske studiene antyder økt hyppighet av kromosom-brudd hos de mest strålefølsomme grupperlindivider i forhold til dyr som antas å være i en mindre stralefølsom livsfase.

rein.

Utifra dette er konklusionen at Tsjernobylulykften har hatt en

Konklusjon Studier av kromosom-brudd hos 25

genotoksisk effekt på norsk villrein, som gjenspeiles både på cellenivå i frekvens av kromosombrudd i peri-

norske og 5 finske reinsdyr tyder på

at det eksisterer en forskjell i frekvens av kromosom-brudd som ikke kan forklares utifra tilfeldighet eller andre miljøfaktorer enn radioaktivitet.

Frekvens av kromosom-brudd var høgre hos norsk villrein enn hos finsk tamrein som ikke hadde vært utsatt for radioaktiv forurensning etter Tsjernobyl-ulykken. Det blei funnet kromosomskader som antyder påvirkning fra ioniserende stråling i de norske dyra, men ikke i de finske. De populasjonsdynamiske studier stØtter funnene av kromosomskader, idet overlevelse hos kalver var nedsatt i 1987-88 og drektigheten sank i 1988 og i de aktuelle år

hadde høgre nyrefett-indeks enn i

fere lymfocytter, og i endringer i reproduksjon de første år etter Tsjernobylulykken.

Takk. Gøsta Hansson, NINA hadde ansvaret for felling og innsamiing av alt materiale fra villrein.

Dette blei utført i samarbeid med lokale fjellstyrer/oppsynsmenn. Vi vil spesielt takke han og Jan Hageland, Per Berge, Christian Klemetsen, Olav Sæter, Hans Bondal, Ole Sollien og Edgar Enge for fin innsats. Per Jordhøy, NINA stod for mye av arbeidet med kalvetellinger. Kristin Skagen og Gøsta Hansson foretok C-en botaniske analyse av vom-prØver. De radioaktive analysene for 1986-1987 blei utført av

Oddvar Njåstad, Institutt for Uorganisk Kjemi, NTH, Trondheim. En takk rettes til Njåstad for godt sam-


VILLREINEN 1991

R. G. 1978. Are rumen

fra 1988-1990 er sin helhet utført ved

arbeid. Prøvene

nesten

i

NINA's laboratorium, og

staben

der med Ingrid Skagen takkes. Professor Barbro Gullvåg, AVH, forskningssjef Anton Brøgger, Radium-

hospitalet, og dr. agric. Knut H. Røed, Veterinærinstituttet, takkes også for faglige råd og diskusjoner. Referanser:

A. C., White, R.R., Holleman, D. F. og Russel, D. E. 1990. Seasonal concentrations of cesium-137 in rumen content, skeletal muscles and feces in caribou from the Porcupine herd: lichen ingestion rates and implications for human consumption. - Rangifer 3: t7-24. Alldrege, A.W., Lipscomb, J. F. og Whicker, F. W. 1974. Forage intake rates of mule deer estimated with fallout cesium-137. - J. Wildl. Manage. 38: 508-516. Carr, D. H. 1965. Chromosome studies in spontaneous abortions. Obstet. Gynec. N.Y. 26: 308. Das, B. C., Sharma, T. 1983.Influence of age on the frequency of sister chromatid exchanges and x-ray induced chromosome aberrations in muntjac. - Mutation Research 109:53-63. Das, B. C., Sharrna, T. 1986. Higher incidence of spontaneous sisterchromatid exchanges (SCEs) and x-ray-induced chromosome aberrations in peripheral biood lymphocytes during pregnancy. - Mutation Research, 174:27-33. Deknudt, G., Manuel, Y., Gerber, G. B. 1977. Chrbmosomal aberrations in workers exposed to lead. Journal of Toxicology and Environmental Health. 3: 885-891. Espelien, I. S. 1987 Studier av kromosomaberrasj oner hos villrein. Radioøkologisk forskningsproAllaye-Chan,

gram: Resultater fra undersøkelser

i

1986. Jenssen, B. M. (red.) DN, Trondheim, 1987, s? Evans, J. H. 1986. What has been achieved with cytogenetic monitoting? - Monitoring of Occupational Genotoxicants, 3-23. Gaare, E. og Skogland,

sarnples

representative of the diet? - Oikos 29:390-395. Gaare, E. 1987. Hvorfor varierer innholdet av radiocesium i lav så sterkt over korte avstander? - I: Radioøkologisk Forskningsprogram (8.M. Jensen red.). Direktoratet for Naturforvaltning, Trondheim, s. 53-73. Gaare, E. 1988. Endringer i radioaktivitet hos endel {ellplanter, særlig lav. I: Radioøkologisk Forskningsprogram Direktoratet for Naturforvaltning, Trondheim, s. 3 442.

Gaare, E. og Skogen, A. 1989. Radioaktivitet i lav, moser og noen beiteplanter; resultater fra innsamlinger i 1988 og beregning av halveringstider. I: Radioøkologisk Forskningsprogram (E. Gaare og O. Ugedal red.). Norsk Institutt for Naturforskning, Trondheim, s. 4966.

Holleman, D. F. og Luick, J. R. 97 L. Transfer of radiocesium from lichen to reindeer. - Health Physics 21:657-666. Holleman, D.F., Luick, J. R. og White, R. G. 1979. Lichen intake estimates for reindeer and caribou during winter. - J. Wildl. Manage. 43:1.92-201. Hongslo, J. K., Brøgger, 4., Bjørge, C., Holme, J. A. 1990.Increased frequency of chromosomal aberrations in lymphocytes after treatment of human volunteers with therapeutic doses of paracetamol. Pharmacology and Toxicology 66, Supplement V, 1st Nordic Conference of Toxicology and 8th Annual Meeting of NordEMS. Beito, Norway. Klaassen, C. D., Amdur, M. O., Doull, J. Casarett and Doull, S. 1986. Toxicology; The Basic Science of Poisons. 3rd ed. Macmillan Publ. C. NewYork. Kriegel, H. 1989. Embryonale und fetale Entwicklung bei prenataler Strahlenexposition. - I: Kohnlein, W., Traut, H., Fischer, M. (Ed.) Die Wirkung niedriger Strahlendosen. Springer-V. Berlin, 1

s.?

T.

L975. Wild reindeer food habits and range use at Hardangervidda. - I: Fennoscandian Tundra Ecosys-

tems. IBP ecological studies L7, Springer Verlag, Berlin, s. 195-210. Gaare,8., Sørensen, A. og White,

Lindsten, J. E., Klinger,

H.

L06-Ru, 95-2r,54-Mn, and 7-Be in the reindeer lichen Clødoni.a alpest-

ris, L96l-1970. - Health Physics, 29:27-41. Røed, K. H., Jacobsen, M. Eikelmurnn. I. M. H. 1990. Genetiske effekter av radioaktiv bestråling hos rein. - NLVFs Forskningsprogram om radioaktivt nedfall. SFFL 1. Sharma, T., Das, B. C. 1986. Higher incidence of spontaneoussisterchromatid exchanges (SCEs) and x-ray-induced chromosome aberrations in peripheral blood lymphocytes during pregnancy. - Mutation research, 174:27-33. Skogland, T., Espelien,I. S. L989. Villrein og radioaktivitet - status fram til vinteren 1989. Radioøkologisk forskningsprogram: Resultater fra undersøkelsene i 1988. Gaare, E., Ugedal, O (red.) NINA, Trondheim. Skogland, T. 1985. The effects of density-dependent resource limita-

tion on the demography of wild reindeer. - Journ. Anim. Ecol. 54: 359-374.

Skogland, T. I987a. Sesongvariasjoner i villreinens opptak, assimilasjon og utskillelse av cesium. I:

Radioøkologisk Forskningsprogram: Resultater fra undersøkelser i 1986. B.

M.

Jensen (red.) DN, s. 77 -98.

Trondheim, 1987,

Skogland, T. 1987b. Radiocesium

concentrations in wild reindeer at Dovre{ell, Norway. - Rangifer 7(2): 42-45. Skogland, T. 1988. Tooth wear by food limitation and its life history consequences

in wild

reindeer. -

Oikos 5l:238-242. Skogland, T. 1989. Comparative social organization of wild reindeer in relation to food, mates and predator avoidance. - Adv. Ethology 29, P arrJ Parey Verlag, Berlin. Skogland, T. 1990. Villreinens tilpasning til naturgrunnlaget. - Villreinen 4:49-65. Tang, X. M., Chen, X. Q., Zhang, J. X. og Qin, W. Q. 1990. Cytogene-

tic investigation in lymphocytes of people living in cadmium-polluted areas. - Mutation Research 241: 243-250.

P.,

Haemerton, J.L.1.978. An Internaiional System for Human Cytogenetic nomenclature. - ISCN. Matsson, S. L. J. 1975. DePosi-

tion, retension and internal distribution of 155-Eu, I44-Ce,125-Sb, 91

Villreinen 1991 s 84 91  
Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you