Karıncalarda ağır metal birikimi üzerine bir ön çalışma

Abstract

Formica cunicularia Latreille, 1798 (Hymenoptera: Formicidae) türü karınca işçilerinin ağır metal kirliliği için biyoindikatör bir organizma olarak kullanılıp kullanılmayacaklarının test edildiği bu çalışmada, Trakya Bölgesi’nde Ergene Havzası boyunca belirlenen dört farklı lokaliteden Haziran ve Eylül 2015’de olmak üzere iki kez karınca, toprak, su ve bentik çamuru örnekleri alınmış ve bu örneklerdeki Krom (Cr) Mangan (Mn), Demir (Fe), Kobalt (Co), Nikel (Ni), Bakır (Cu), Çinko (Zn), Arsenik (As), Kadmiyum (Cd) ve Kurşun (Pb) birikim düzeyleri İndüktif Eşleşmiş Plazma Kütle Spektrometresi (ICP-MS) kullanılarak analiz edilmiştir. Örneklenen karıncaların vücudunda ağır metal içeren abdominal bölgelerin belirlenmesi için ise taramalı elektron mikroskobisi (TEM) görüntüleri elde edilmiştir. Analiz sonuçları, tüm lokalitelerdeki Eylül ayı karınca örneklemelerindeki metal birikim düzeyinin Haziran ayı düzeylerine göre artış gösterdiğini ortaya koymuştur. Karınca ağır metal içeriklerinde tespit edilen artışa paralel olarak su, çamur ve toprak örneklerinde de her zaman bir artış olmadığı, aksine bazı metaller için artış, diğer bazıları için ise düşüş olduğu tespit edilmiştir. Haziran ayı karınca örneklemelerinde tespit edilen metal birikim düzeyleri ile toprak, su ve bentik çamurundaki metal birikim düzeyleri arasında anlamlı farklılıklar tespit edilmesine rağmen, Eylül ayı örneklemelerinde gözlenen birikim düzeyi artışına bağlı olarak bazı metaller için karıncalar ve diğer örnekler arasındaki anlamlı farklılığın ortadan kalktığı tespit edilmiştir. Sonuçlar aynı zamanda örnekleme yapılan lokalitelerde su-çamur-toprak-karınca şeklinde artan ya da azalan bir metal birikimi olmadığını göstermektedir. TEM görüntülerinin incelenmesi sonucunda ise karıncalarda metal birikimi için iç organların bulunduğu abdominal bölgenin iyi bir belirteç olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak, çalışma süresince örnekleme yapılan ve farklı kirlilik düzeylerine sahip lokaliteler göz önüne alındığında görece olarak metal konsantrasyonu düşük lokalitedeki F. cunicularia işçilerinde ağır metal birikimi olsa dahi metal birikimde tespit edilen dönemsel artış türün belirli bir alandaki metal kirliliğinin takibinde etkili olarak kullanılabileceği sonucunu ortaya koymaktadır.

abstract

In this study, ant, soil, water and benthic mood samples were taken twice in June and September 2015 from 4 localities in Ergene Basin in Thrace Region. Chromium (Cr) Manganese (Mn), Iron (Fe), Cobalt (Co), Nickel (Ni), Copper (Cu), Zinc (Zn), Arsenic (As), Cadmium (Cd) and Lead (Pb) accumulation levels in these samples were analyzed using Inductively Coupled Plasma Mass Spectroscopy (ICP-MS) in order to test whether Formica cunicularia Latreille, 1798 (Hymenoptera: Formicidae) could be used as an indicator organism. Scanning Electron Microscopy (SEM) was applied to determine metal accumulation sites in abdomen of the samples. The results showed that metal accumulation levels in ants in September were higher than accumulation levels in ants sampled in June. In contrast to the increase in accumulation levels in ants, water, benthic mood and soil samples showed no general increase bias for all metals; some metal levels had a decrease while some others had an increase. Significant differences were determined in June between metal levels in ant samples and soil, water and benthic mood samples, but this significance disappeared for some metals for September samples in parallel to increase in accumulation levels in this month. The results also indicated that there was no increasing or decreasing accumulation pattern in water-benthic mood, soil-ant order. The SEM analysis revealed that ant abdomen, containing visceral organs, is a useful indicator parts for metal accumulation in the body. In conclusion, although the determination of metal accumulation in F. cunicularia workers even in the locality which was chosen as the non-contaminated area might make this species an ineffective organism, the periodical accumulation differences in ant samples can be taken into account to use this species as an indicator organism in monitoring of a metal pollution in a given area.