Nutrient allocation, accumulation and above-ground biomass in grey alder and hybrid alder plantations

Abstract

Biotransformation and endocrine disruptive effects of contaminants in ringed seals - implications for monitoring and risk assessment

Marine mammals are exposed to persistent organic pollutants (POPs), which may be biotransformed to metabolites some of which are highly toxic. Both POPs and their metabolites may lead to adverse health effects, which have been studied using various biomarkers. Changes in endocrine homeostasis have been suggested to be sensitive biomarkers for contaminant-related effects. The overall objective of this doctoral thesis was to investigate biotransformation capacity of POPs and their potential endocrine disruptive effects in two contrasting ringed seal populations from the low contaminated Svalbard area and from the highly contaminated Baltic Sea. Biotransformation capacity was studied by determining the relationships between congener-specific patterns and concentrations of polychlorinated biphenyls (PCBs), organochlorine pesticides (OCPs), polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) and their hydroxyl (OH)- and/or methylsulfonyl (MeSO₂)-metabolites, and catalytic activities of hepatic xenobiotic-metabolizing phase I and II enzymes. The results suggest that the biotransformation of PCBs, PBDEs and toxaphenes in ringed seals depends on the congener-specific halogen-substitution pattern. Biotransformation products detected in the seals included OH-PCBs, MeSO₂-PCBs and –DDE, pentachlorophenol, 4-OHheptachlorostyrene, and to a minor extent OH-PBDEs. The effects of life history state (moulting and fasting) on contaminant status and potential biomarkers for endocrine disruption, including hormone and vitamin homeostasis, were investigated in the low contaminated ringed seal population from Svalbard. Moulting/fasting status strongly affected thyroid, vitamin A and calcitriol homeostasis, body condition and concentrations of POPs and their OH-metabolites. In contrast, moulting/fasting status was not associated with variations in vitamin E levels. Endocrine disruptive effects on multiple endpoints were investigated in the two contrasting ringed seal populations. The results suggest that thyroid, vitamin A and calcitriol homeostasis may be affected by the exposure of contaminants and/or their metabolites in the Baltic ringed seals. Complex and non-linear relationships were observed between the contaminant levels and the endocrine variables. Positive relationships between circulating free and total thyroid hormone concentration ratios and OH-PCBs suggest that OH-PCBs may mediate the disruption of thyroid hormone transport in plasma. Species differences in thyroid and bone-related effects of contaminants were studied in ringed and grey seals from low contaminated references areas and from the highly contaminated Baltic Sea. The results indicate that these two species living at the same environment approximately at the same trophic level respond in a very different way to contaminant exposure. The results of this thesis suggest that the health status of the Baltic ringed seals has still improved during the last decade. PCB and DDE levels have decreased in these seals and the contaminant-related effects are different today than a decade ago. The health of the Baltic ringed seals is still suggested to be affected by the contaminant exposure. At the present level of the contaminant exposure the Baltic ringed seals seem to be at a zone where their body is able to compensate for the contaminant-mediated endocrine disruption. Based on the results of this thesis, several recommendations that could be applied on monitoring and assessing risk for contaminant effects are provided. Circulating OH-metabolites should be included in monitoring and risk assessment programs due to their high toxic potential. It should be noted that endogenous variables may have complex and highly variable responses to contaminant exposure including non-linear responses. These relationships may be further confounded by life history status. Therefore, it is highly recommended that when using variables related to endocrine homeostasis to investigate/monitor or assess the risk of contaminant effects in seals, the life history status of the animal should be carefully taken into consideration. This applies especially when using thyroid, vitamin A or calcitriolrelated parameters during moulting/fasting period. Extrapolations between species for assessing risk for contaminant effects in phocid seals should be avoided.

But in this twilight our choices seal our fate : the interplay autonomy and dignity in defining the international legal response to the beginning of life

Tutkielman aiheena on kansainvälisen oikeuden kysymys elämän alkamisesta ja elämän alkamisen ajankohdasta. Tutkielma lähestyy aihetta Yhdistyneiden kansakuntien lasten oikeuksien sopimuksen kolmannen lisäpöytäkirjan valossa. Astuessaan voimaan lisäpöytäkirja tulee mahdollistamaan yksilövalitusten käsittelyn erillisessä ihmisoikeuskomiteassa. Koska lasten oikeuksien sopimus jättää määrittelemättä elämän alkamisen ajankohdan, tutkielman perushypoteesina on, miten tuleva komitea ratkaisisi lasten oikeuksien sopimukseen jääneen jännitteen. Tämän hypoteesin ohella tutkielmaa suuntaa olettamus elämän alun määrittymisestä pitkälti oikeusperiaatteisiin rinnastuvien autonomian ja ihmisarvon käsitteiden kautta. Tutkielma lähestyy aihettaan sekä oikeuskäytännön että -kirjallisuuden valossa, sitoutumatta sen tarkemmin mihinkään yksittäiseen oikeustieteelliseen tutkimusmetodiin. Oikeuskäytännön kohdalla tarkastelu perustuu pääosin länsimaisten ylimpien oikeuksien antamille tuomioille kysymyksissä, jotka liittyvät elämän alkamisen tematiikkaan. Tämän ohella, rajatummin, käsitellään pohjoismaista elämän alun sääntelyä. Oikeuskäytännön sekä säädösten tarkastelun keskiössä on ennen kaikkea oikeudellinen argumentaatio sekä esiintuodun argumentaation jännitteisyys. Oikeuskäytännön pohjalta muotoutuu moniääninen ja usein kontekstisidonnainen kuva elämän alusta. Tämän oikeudellisen moniäänisyyden analyysi muodostaa tutkielman keskeisen sisällön. Autonomian ja ihmisarvon käsitteiden merkitystä oikeuskäytännön ja säädösten arvioinnille perustellaan tutkimuksessa yhtäältä niiden merkityksellä tuomioistuinten argumentaatiossa toisaalta periaatteiden saamalla tuella oikeustieteellisessä kirjallisuudessa. Tutkielma suhtautuu kriittisesti autonomian ja ihmisarvon käsitteisiin. Kriittisen luennan tarkoituksena on paljastaa oikeudellisen argumentaation sumeus ja sumeuden oikeudelliselle tulkinnalle aiheuttama epävarmuus. Tulkinnan epävarmuuden seurauksena myös vastaus elämän alulle näyttäytyy tutkielmassa ristiriitaisena ja osin perustelemattomana. Tutkielman keskeinen tulos on ennen kaikkea oikeuden jännitteiden tunnistamisessa sen lähestyessä elämän alun määrittelyä. Tutkielman tulosten pohjalta on mahdollista pyrkiä löytämään muotoutumassa olevan kansainvälisen oikeuden vastaus elämän alulle. Tuon vastauksen vakaus, perusteltavuus ja pysyvyys riippuvat siitä, miten onnistuneesti oikeudellinen argumentaatio kykenee yhdistämään yksilön autonomisen oikeuden päättää elämästään kollektiivin intressiin ylläpitää elämää.

Grey literature, green open access: the BLDS Digital Library

Presentation at Open Repositories 2014, Helsinki, Finland, June 9-13, 2014