Isbjörnar lider potentiellt skadliga förändringar i sina hjärnor på grund av ackumulering av föroreningar i arktiska, enligt en ny studie. Forskare har funnit att nyckelprocesser i isbjörnarnas hjärnor störs av konstgjorda kemikalier som fläckavstötande medel och vattenavvisande behandlingar. De hävdar att detta kan leda till förändringar i isbjörnens beteende och hormonbalans som i slutändan kan påverka deras förmåga att överleva. Som ett apex rovdjur kan föroreningar i mat av isbjörnar, som ovan, ackumuleras i sina vävnader. De föroreningar, som kallas perfluoroalklyföreningar, ackumuleras i särskilda områden av isbjörnars hjärnor över år av äta förorenad mat. Kemikalierna kommer in i haven från avrinning från deponi och filtrerar gradvis upp genom näringskedjan och växer upp i de största rovdjuren. En grupp forskare har nyligen rapporterat att kemiska föroreningar som ackumuleras i Arktis kan minska bentätheten i penisar hos isbjörnar. Forskarna från Aarhus University i Danmark fann att polyklorerade bifenyler (PCB) är förknippade med ett mindre tätt penisben. De har tidigare visat björnar som har höga halter av föroreningar som kallas organohalogener, som inkluderar PCB, i sina kroppar, har mindre än genomsnittliga penisben och testiklar. Organohalogener innehåller minst en halogen, såsom fluor eller klor, och används som lösningsmedel och bekämpningsmedel, liksom vid tillverkning av färgämnen och läkemedel. PCB användes för att tillverka färger och gummivaror på 1930-talet, men förbjöds 2001 efter att forskare upptäckt att de kan orsaka cancer. Forskarna varnar för att förekomsten av sådana kemikalier, som med tiden tenderar att ackumuleras i kropparna hos de bästa rovdjuren från det byte de äter, kan få katastrofala konsekvenser för parningen av isbjörnar. Som isbjörnar är apex rovdjuret i Arktis, bygger de upp relativt höga koncentrationer av dessa kemikalier. Forskarna fann att områden av isbjörnars hjärnor där nivåerna av perfluoroalkylämnen (PFAS) var högst också hade stört nivåerna av enzymaktivitet. Den exakta effekten av föroreningarna på björnens beteende måste dock undersökas. Katherine Eggers Pedersen, toxikolog vid University of Copenhagen som ledde forskningen, sade: Även om PFAS har ökat i Arktis, och i synnerhet i östra Grönland isbjörnar, under de senaste tre decennierna, flera av de mest dominerande PFAS har börjat minska runt 2007. "Men relativt höga nivåer har nyligen hittats i isbjörnshjärnor. "Resultat från vår studie stöder hypotesen att PFAS-koncentrationerna i isbjörnar från östra Grönland har överskridit tröskelvärdena för neurokemiska förändringar. "Med tanke på dessa systems betydelse för kognitiva processer och motoriska funktioner tyder de nuvarande resultaten på ett akut behov av en bättre förståelse av de neurokemiska effekterna av PFAS-exponering för vilda djur." Forskarna, vars arbete publiceras i tidskriften Environmental Research, undersökte hjärnorna hos nio isbjörnar som hade dödats av jägare på östra Grönland. De mätte därefter nivåerna av PFAS i olika regioner i hjärnan och jämförde dem med nivåerna av enzymaktivitet där. Forskare fann föroreningar förknippades med lägre nivåer av neurotransmittorer i isbjörn hjärnvävnad. De högsta nivåerna av PFAS var högsta i hjärnstammen, som kontrollerar vitala livsfunktioner, och cerebellum, som är ansvarig för att samordna rörelse och balans. De fann att i synnerhet perfluoroktansulfonat (PFOS), som är en stamavstötande behandling för tyger, och perfluorerad karboxylsyra, som används för att göra icke-stick beläggningar, var förknippade med förändringar i viktiga neurotransmittorer i björnens hjärnor. Dessa signalsubstanser är kända för att vara viktiga för beteende, inlärning och minne. Professor Bjarne Styrishave, en annan scienit vid Köpenhamns universitet som också deltog i studien, berättade för Science Nordic: "Vi vet inte om nedbrytningen av enzymer och signalämnen är tillräckligt för att påverka isbjörnarnas sinnen och beteende. Perfluoroktansulfonat (PFOS), vars kemiska struktur visas ovan, användes allmänt som en fläckavstötande och skyddande för tyger men har visat sig ackumuleras i kropparna av topp marina rovdjur. "Hjärnan är plast och kan anpassa sig och kompensera för skadan i viss utsträckning. "Det är svårt att säga om vi är långt från gränsen, eller mycket nära den. "Det är de grundläggande processer som är nödvändiga för att vara en björn som potentiellt kan störas av ämnena." Det är inte första gången som föroreningar har konstaterats ta ut en avgift på isbjörnar. Förra året varnade forskarna för att ackumuleringen av polyklorerade bifenyler (PCB) kan göra penisbenen hos isbjörnar av hankön svagare. Klimatforskare har också varnat för att djuren kommer att ställas inför allt större utmaningar för sin överlevnad när den livsmiljö som rovdjuren använder förändras på grund av klimatförändringarna. Forskare varnade nyligen för att en fjärdedel av de kanadensiska isbjörnarna skulle kunna utplånas i slutet av århundradet på grund av krympande istäcken. Varmare temperaturer kan förstöra en tiondel av björnens livsmiljö, vilket påverkar deras förmåga att ströva över enorma vidder av is för att jaga efter mat. Biologer från Alberta universitet tror att när somrarna blir varmare i den kanadensiska arktiska skärgården - öar utanför den nordamerikanska kontinenten och Grönland - kommer mer permanent istäcke att smälta bort varje år. Forskare har varnat för att en fjärdedel av de kanadensiska isbjörnarna (bildade) skulle kunna utplånas i slutet av århundradet på grund av krympande istäcken. Värmande temperaturer kan förstöra en tiondel av björnens livsmiljö, vilket påverkar deras förmåga att ströva över enorma vidder av is för att jaga efter mat och mat. Detta innebär att varje isbjörnspopulation i skärgården år 2100 kan behöva uthärda mellan två och fem månader på året utan is till havs, vilket sannolikt skulle leda till svält och hindra deras förmåga att para sig. Projicerad global uppvärmning skulle negativt påverka en tiondel av deras livsmiljö, som skadas av föroreningar orsakade av människan, enligt studien. Den fann att havsis över Arktis minskar och förändrar de fysiska egenskaperna hos marina ekosystem. Studien, som publicerades i Plos One, använde havsisprognoser från 2006 till 2100 för att få en inblick i isbjörnarnas bevarandeutmaningar. Biologer tror att när somrarna blir varmare i den kanadensiska arktiska skärgården (moppade) - öar utanför den nordamerikanska kontinenten och Grönland - mer permanent istäcke kommer att smälta bort varje år.
Forskare vid University of Copenhagen studerade isbjörnshjärnvävnad.
De hittade perfluoroalkylföroreningar som samlats i djurens hjärnor.
Högre nivåer var förknippade med lägre nivåer av viktiga signalsubstanser.
Dessa kan påverka beteendet och hormonnivåerna hos isbjörnar.