Efectos nocivos del herbicida glifosato

A pesar de los intensos debates sociales y científicos sobre la toxicidad del glifosato, sigue siendo el herbicida más utilizado. El principal metabolito del glifosato, AMPA (ácido aminometilfosfónico), es el principal contaminante detectado en las aguas superficiales en todo el mundo, tanto por el uso extensivo de glifosato como por otras fuentes generalizadas de AMPA (es decir, detergentes industriales). Faltan estudios sobre los efectos potenciales del glifosato utilizando concentraciones ambientalmente relevantes de AMPA en especies de vida silvestre no objetivo. Probamos experimentalmente los efectos de AMPA en el desarrollo embrionario en un sapo europeo común en concentraciones que abarcan el rango encontrado en cuerpos de agua naturales (de 0.07 a 3.57 μg l − 1). Nuestras concentraciones experimentales de AMPA fueron de 100 a 6000 veces más bajas que las concentraciones oficiales previstas sin efecto. Encontramos que estas concentraciones bajas de AMPA disminuyeron la supervivencia embrionaria, aumentaron la duración del desarrollo e influyeron en la morfología de las crías. Los patrones de respuesta eran más complejos que las relaciones de concentración-respuesta lineales clásicas, ya que las respuestas de concentración no eran monótonas, con mayores efectos en concentraciones bajas de AMPA que en niveles altos. Basándonos en nuestros resultados, recomendamos que los investigadores se concentren no solo en los efectos de los "compuestos originales", sino también en sus metabolitos en concentraciones ambientalmente relevantes para evaluar de manera integral los impactos de los contaminantes antropogénicos en el medio ambiente.

Despite intense societal and scientific debates regarding glyphosate toxicity, it remains the most widely used herbicide. The primary metabolite of glyphosate, AMPA (aminomethylphosphonic acid), is the main contaminant detected in surface waters worldwide, both because of the extensive use of glyphosate and because of other widespread sources of AMPA (i.e., industrial detergents). Studies on potential effects of glyphosate using environmentally relevant concentrations of AMPA on non-target wildlife species are lacking. We experimentally tested the effects of AMPA on embryonic development in a common European toad at concentrations spanning the range found in natural water bodies (from 0.07 to 3.57 μg l−1). Our experimental concentrations of AMPA were 100–6000 times lower than official Predicted-No-Effect-Concentrations. We found that these low-level concentrations of AMPA decreased embryonic survival, increased development duration and influenced hatchling morphology. Response patterns were more complex than classical linear concentration-response relationships, as concentration responses were nonmonotonic, with greater effects at low-concentrations of AMPA than at high levels. Based on our results we recommend that investigators focus not only on effects of “parent compounds,” but also their metabolites at environmentally relevant concentrations in order to comprehensively assess impacts of anthropogenic contaminants on the environment.

Este estudio tuvo como objetivo desarrollar un enfoque para evaluar los efectos potenciales de los productos fitosanitarios en la cría de abejas con colonias a tasas de exposición real en el peor de los casos. El enfoque comprendió 2 etapas. En la primera etapa, las colonias de abejas fueron expuestas a la formulación comercial de glifosato aplicada durante la floración de Phacelia tanacetifolia con residuos de glifosato cuantificados en matrices relevantes (polen y néctar) recolectadas por abejas forrajeras los días 1, 2, 3, 4 y 7, y los niveles de glifosato en las larvas se midieron en los días 4 y 7. Los niveles de glifosato en el polen fueron aproximadamente 10 veces más altos que en el néctar y el glifosato demostró un rápido disminución en ambas matrices. Los datos de residuos junto con las tasas de forraje y los requerimientos de alimentos de la colonia se utilizaron para establecer las tasas de dosis en el estudio de efectos. En la segunda etapa, la toxicidad del glifosato técnico para el desarrollo de larvas y pupas de abejas, y los residuos en las larvas, se determinó mediante la alimentación de sacarosa tratada directamente a las colonias de abejas a tasas de dosis que reflejan los peores escenarios de exposición. No se observaron efectos significativos del glifosato en la supervivencia, el desarrollo y el peso medio de la cría de las crías. Adicionalmente, no se observaron niveles biológicamente significativos de mortalidad en adultos en ningún grupo de tratamiento con glifosato. Se observó efectos significativos solo en el grupo de referencia tóxico fenoxycarb e incluyeron un aumento de la mortalidad de las crías y una disminución en el número de abejas y crías. La media de los residuos de glifosato en las larvas fue comparable a los 4 días después de la aplicación foliar en el estudio de exposición y también después de la dosificación a un nivel calculado a partir de los niveles medios medidos en el polen y el néctar, mostrando la aplicabilidad y la solidez del enfoque para el ajuste de la dosis con estudios de cría de abejas. Este estudio ha desarrollado un enfoque versátil y predictivo para su uso en estudios de toxicidad de abejas de nivel superior. Se puede usar para cuantificar de manera realista la exposición de colonias a pesticidas para permitir que se determinen las tasas de dosis apropiadas, basada en residuos del peor caso en el polen y el néctar y la ingesta estimada por la colonia, como lo demuestra el análisis de residuos. En estudios previos han utilizado la metodología estándar desarrollada principalmente para identificar pesticidas con propiedades que alteran el crecimiento de insectos de las formulaciones de pesticidas, que dependen menos de la identificación de escenarios de exposición realistas. Sin embargo, esta adaptación del método se puede usar para determinar los efectos de la dosis-respuesta de la exposición a pesticidas con niveles de colonias con una amplia gama de propiedades. Este enfoque limitaría el número de estudios repetidos de túneles o de campo que deben realizarse para evaluar los efectos en la cría de abejas y puede ser de particular beneficio cuando los residuos en el polen y el néctar son específicos para el cultivo y/o la formulación, tales como tratamientos sistémicos de semillas y las aplicaciones granulares.

This study aimed to develop an approach to evaluate potential effects of plant protection products on honeybee brood with colonies at realistic worst-case exposure rates. The approach comprised 2 stages. In the first stage, honeybee colonies were exposed to a commercial formulation of glyphosate applied to flowering Phacelia tanacetifolia with glyphosate residues quantified in relevant matrices (pollen and nectar) collected by foraging bees on days 1, 2, 3, 4, and 7 postapplication and glyphosate levels in larvae were measured on days 4 and 7. Glyphosate levels in pollen were approximately 10 times higher than in nectar and glyphosate demonstrated rapid decline in both matrices. Residue data along with foraging rates and food requirements of the colony were then used to set dose rates in the effects study. In the second stage, the toxicity of technical glyphosate to developing honeybee larvae and pupae, and residues in larvae, were then determined by feeding treated sucrose directly to honeybee colonies at dose rates that reflect worst-case exposure scenarios. There were no significant effects from glyphosate observed in brood survival, development, and mean pupal weight. Additionally, there were no biologically significant levels of adult mortality observed in any glyphosate treatment group. Significant effects were observed only in the fenoxycarb toxic reference group and included increased brood mortality and a decline in the numbers of bees and brood. Mean glyphosate residues in larvae were comparable at 4 days after spray application in the exposure study and also following dosing at a level calculated from the mean measured levels in pollen and nectar, showing the applicability and robustness of the approach for dose setting with honeybee brood studies. This study has developed a versatile and predictive approach for use in higher tier honeybee toxicity studies. It can be used to realistically quantify exposure of colonies to pesticides to allow the appropriate dose rates to be determined, based on realistic worst-case residues in pollen and nectar and estimated intake by the colony, as shown by the residue analysis. Previous studies have used the standard methodology developed primarily to identify pesticides with insect-growth disrupting properties of pesticide formulations, which are less reliant on identifying realistic exposure scenarios. However, this adaptation of the method can be used to determine dose-response effects of colony level exposure to pesticides with a wide range of properties. This approach would limit the number of replicated tunnel or field-scale studies that need to be undertaken to assess effects on honeybee brood and may be of particular benefit where residues in pollen and nectar are crop- and/or formulation-specific, such as systemic seed treatments and granular applications.

La toxicidad citogenética fotoinducible del glifosato, de la atrazina, del ácido aminometilfosfórico (AMPA), de la desetil-atrazina (DEA) y de sus diversas mezclas se evaluó mediante el ensayo de micronúcleosin vitro en células CHO-K1. Los resultados demostraron que los potenciales citogenéticos de los pesticidas dependían en gran medida de su entorno físico-químico. La mezcla hecha con los cuatro pesticidas exhibió la toxicidad citogenética más potente, que fue 20 veces más alta que la del compuesto más activo AMPA, y aumentó 100 veces después de la irradiación con luz. La evaluación de ROS intracelular sugirió la participación del estrés oxidativo en el impacto genotóxico de los pesticidas y de las mezclas de pesticidas. Este estudio estableció que se podrían observar actividades citogenéticas mejoradas en mezclas de pesticidas que contienen glifosato, atrazina y sus productos de degradación AMPA y DEA. Destacó la importancia de los efectos cóctel en matrices ambientales, y se señalaron los límites de las estrategias habituales de prueba basadas en moléculas individuales, para estimar eficientemente los riesgos ambientales.

The photo-inducible cytogenetic toxicity of glyphosate, atrazine, aminomethyl phosphoric acid (AMPA), desethyl-atrazine (DEA), and their various mixtures was assessed by the in vitro micronucleus assay on CHO-K1 cells. Results demonstrated that the cytogenetic potentials of pesticides greatly depended on their physico-chemical environment. The mixture made with the four pesticides exhibited the most potent cytogenetic toxicity, which was 20-fold higher than those of the most active compound AMPA, and 100-fold increased after light-irradiation. Intracellular ROS assessment suggested the involvement of oxidative stress in the genotoxic impact of pesticides and pesticide mixtures. This study established that enhanced cytogenetic activities could be observed in pesticide mixtures containing glyphosate, atrazine, and their degradation products AMPA and DEA. It highlighted the importance of cocktail effects in environmental matrices, and pointed out the limits of usual testing strategies based on individual molecules, to efficiently estimate environmental risks.

El Roundup es el principal pesticida utilizado en la agricultura en todo el mundo, se trata de un herbicida a base de glifosato. Sus efectos moleculares son estudiados después de una exposición aguda (0.5%) en quince ratas macho de 60 días, durante un período de 8 días. Se monitorearon las funciones endocrinas (aromatasa, estrógeno y andrógenos, Gper1 en los ARNm testiculares y espermáticos) y las funciones testiculares (peso de los órganos, parámetros del esperma y expresión de los marcadores de la barrera testicular en la sangre) en los días 68, 87 y 122 después del tratamiento, la espermiogénesis y espermatogénesis. La alteración principal es un aumento de los niveles de ARNm de aromatasa en al menos un 50% en ratas tratadas en todo momento, así como de la proteína aromatasa. También hemos mostrado un aumento similar de la expresión de Gper1 en el día 122 y una ligera modificación de los marcadores BTB. A pesar de una concentración y motilidad normales, se observa un aumento de la morfología anormal de los espermatozoides y una disminución de la expresión de protamina 1 e histonas 1 testiculares en espermatozoides de epidídimo.

Roundup is the major pesticide used in agriculture worldwide, it is a glyphosate-based herbicide. Its molecular effects are studied following an acute exposure (0.5%) of fifteen 60-day-old male rats during an 8-day period. Endocrine (aromatase, estrogen and androgen receptors, Gper1 in testicular and sperm mRNAs) and testicular functions (organ weights, sperm parameters and expression of the blood testis barrier markers) were monitored at days 68, 87, and 122 after treatment, spermiogenesis and spermatogenesis. The major disruption is an increase of aromatase mRNA levels at least by 50% in treated rats at all times, as well as the aromatase protein. We have also shown a similar increase of Gper1 expression at day 122 and a light modification of BTB markers. A rise of abnormal sperm morphology and a decrease of the expression of protamine 1 and histone 1 testicular in epididymal sperm are observed despite a normal sperm concentration and motility.

Un agroecosistema está limitado por la posibilidad ambiental y las elecciones sociales, principalmente en forma de políticas gubernamentales. Para ser sostenible, un agroecosistema requiere sistemas de producción resilientes a los factores a los estreses bióticos y abióticos, como las enfermedades, las plagas, la sequía, el viento y la salinidad, y otros factores estresantes construidos por el hombre, como los ciclos económicos y las barreras comerciales. El mundo es cada vez más dependiente de agroecosistemas concentrados de exportación para cultivos y es vulnerable a las decisiones locales y nacionales que afectan la resiliencia de estos sistemas de producción. Se hace una crónica sobre la historia del agroecosistema de cultivos básicos de Estados Unidos de la región centro-oeste para determinar si la sostenibilidad es parte de su diseño, o podría ser un probable resultado de las políticas existentes, particularmente en materia de innovación y propiedad intelectual. En relación con otros países con seguridad alimentaria y exportación (ej.países occidentales) Europa), el agroecosistema de Estados Unidos no excepcional en cuanto a rendimientos ni conservador en términos de impacto ambiental. Esto no ha sido un compromiso para la sostenibilidad, pues las fluctuaciones anuales solo la productividad del maíz supera la pérdida de energía calórica de las plagas extremas histórica. Se sugiere estrategias para la innovación que responden a más partes interesadas y construyen resiliencia en la producción industrializada de cultivos básicos.

An agroecosystem is constrained by environmental possibility and social choices, mainly in the form of government policies. To be sustainable, an agroecosystem requires production systems that are resilient to natural stressors such as disease, pests, drought, wind and salinity, and to human constructed stressors such as economic cycles and trade barriers. The world is becoming increasingly reliant on concentrated exporting agroecosystems for staple crops, and vulnerable to national and local decisions that affect resilience of these production systems. We chronicle the history of the United States staple crop agroecosystem of the Midwest region to determine whether sustainability is part of its design, or could be a likely outcome of existing policies particularly on innovation and intellectual property. Relative to other food secure and exporting countries (e.g. Western Europe), the US agroecosystem is not exceptional in yields or conservative on environmental impact. This has not been a trade-off for sustainability, as annual fluctuations in maize yield alone dwarf the loss of caloric energy from extreme historic blights. We suggest strategies for innovation that are responsive to more stakeholders and build resilience into industrialized staple crop production.

Este documento describe los resultados de una revisión sistemática y una serie de meta-análisis de casi tres décadas de investigación epidemiológica sobre la relación entre el linfoma no Hodgkin (NHL por sus siglas en inglés) y la exposición ocupacional a pesticidas agrícolas, sus ingredientes activos y grupos químicos. Las estimaciones de asociaciones de NHL con 21 grupos químicos de pesticidas y 80 ingredientes activos se extrajeron de 44 artículos, todos los cuales reportaron resultados de análisis de estudios realizados en países de altos ingresos. Los meta-análisis de efectos aleatorios mostraron que los herbicidas fenoxi, los insecticidas carbamato, los insecticidas organofosforados y el ingrediente activo lindano, un insecticida organoclorado, se asociaron positivamente con el NHL. En un puñado de artículos, se informaron asociaciones entre los pesticidas y los subtipos de NHL, el linfoma de células B se asoció positivamente con los herbicidas fenoxi y el herbicida organofosforado glifosato. El linfoma difuso de células B grandes se asoció positivamente con la exposición al herbicida fenoxi. A pesar de la evidencia convincente de que el NHL está asociado con ciertos químicos, esta revisión indica la necesidad de investigar una variedad más amplia de pesticidas en más áreas geográficas, especialmente en países de ingresos bajos y medios, que, a pesar de producir una gran parte de la agricultura mundial, faltaban en la literatura que fueron revisados.

This paper describes results from a systematic review and a series of meta-analyses of nearly three decades worth of epidemiologic research on the relationship between non-Hodgkin lymphoma (NHL) and occupational exposure to agricultural pesticide active ingredients and chemical groups. Estimates of associations of NHL with 21 pesticide chemical groups and 80 active ingredients were extracted from 44 papers, all of which reported results from analyses of studies conducted in high-income countries. Random effects meta-analyses showed that phenoxy herbicides, carbamate insecticides, organophosphorus insecticides and the active ingredient lindane, an organochlorine insecticide, were positively associated with NHL. In a handful of papers, associations between pesticides and NHL subtypes were reported, B cell lymphoma was positively associated with phenoxy herbicides and the organophosphorus herbicide glyphosate. Diffuse large B-cell lymphoma was positively associated with phenoxy herbicide exposure. Despite compelling evidence that NHL is associated with certain chemicals, this review indicates the need for investigations of a larger variety of pesticides in more geographic areas, especially in low- and middle-income countries, which, despite producing a large portion of the world's agriculture, were missing in the literature that were reviewed.

En el presente estudio, los residuos de glifosato se analizaron en orina y en diferentes órganos de vacas lecheras, así como en orina de liebres, conejos y humanos, utilizando ELISA y cromatografía de gases-espectroscopia de masas (CG-EM). Los coeficientes de correlación entre ELISA y CG-EM fueron 0,96, 0,87, 0,97 y 0,96 para orina y órganos de bovinos, humanos y de conejo, respectivamente. La tasa de recuperación de glifosato en carne enriquecida obtenida mediante ELISA fue del 91%. La excreción de glifosato en las vacas lecheras alemanas fue significativamente menor que en las vacas danesas. Las vacas mantenidas en áreas abiertas modificadas genéticamente tenían concentraciones de glifosato en la orina significativamente más bajas que las vacas de cría convencional. También se detectó glifosato en diferentes órganos de vacas sacrificadas como el intestino, el hígado, los músculos, el bazo y el riñón. Los conejos de engorda mostraron residuos de glifosato significativamente más altos en la orina que las liebres. Por otra parte, el glifosato fue significativamente mayor en la orina de los humanos con la alimentación convencional. Además, los humanos con enfermedades crónicas mostraron residuos de glifosato significativamente más altos en la orina que la población sana. La presencia de residuos de glifosato tanto en humanos como en animales podría llevar a toda la población a numerosos riesgos para la salud, se justifica el estudio del impacto de los residuos de glifosato en la salud y las regulaciones globales para el uso de glifosato pueden ser reevaluadas.

In the present study glyphosate residues were tested in urine and different organs of dairy cows as well as in urine of hares, rabbits and humans using ELISA and Gas Chromatography-Mass Spectroscopy (GC-MS). The correlation coefficients between ELISA and GC-MS were 0.96, 0.87, 0.97and 0.96 for cattle, human, and rabbit urine and organs, respectively. The recovery rate of glyphosate in spiked meat using ELISA was 91%. Glyphosate excretion in German dairy cows was significantly lower than Danish cows. Cows kept in genetically modified free area had significantly lower glyphosate concentrations in urine than conventional husbandry cows. Also glyphosate was detected in different organs of slaughtered cows as intestine, liver, muscles, spleen and kidney. Fattening rabbits showed significantly higher glyphosate residues in urine than hares. Moreover, glyphosate was significantly higher in urine of humans with conventional feeding. Furthermore, chronically ill humans showed significantly higher glyphosate residues in urine than healthy population. The presence of glyphosate residues in both humans and animals could haul the entire population towards numerous health hazards, studying the impact of glyphosate residues on health is warranted and the global regulations for the use of glyphosate may have to be re-evaluated.

Roundup y su ingrediente activo glifosato se están entre los herbicidas más utilizados en todo el mundo y pueden contaminar las aguas superficiales. La investigación sugiere que tanto el Roundup como el glifosato inducen estrés oxidativo en los peces y también pueden causar toxicidad reproductiva en los sistemas de los mamíferos. El objetivo fue investigar los efectos reproductivos del Roundup y el glifosato en los peces y los posibles mecanismos asociados de toxicidad. Para hacer esto, realizamos una exposición de 21 días a peces cebra pie de cría (Danio rerio) a 0.01, 0.5 y 10 mg / L (equivalente de ácido de glifosato) de Roundup y a 10 mg / L de glifosato. La exposición a 10 mg / l de glifosato redujo la producción de huevos, pero no la tasa de fertilización en las colonias de reproducción. Tanto la exposición a10 mg / L de Roundup como la de glifosato aumentaron las mortalidades embrionarias en etapa temprana y la eclosión prematura. Sin embargo, la exposición durante la embriogénesis sola no aumentó la mortalidad de los embriones, lo que sugiere que este efecto fue causado principalmente por la exposición durante la gametogénesis. El perfil de transcripción de las gónadas reveló que las exposiciones a 10 mg / L de Roundup y de glifosato produjeron cambios en la expresión de cyp19a1 y esr1 en el ovario y hsd3b2, cat, y sod1 en el testículo. Nuestros resultados demuestran que estos productos químicos causan toxicidad reproductiva en el pez cebra, aunque solo en altas concentraciones poco probables en el medio ambiente, y los mecanismos probables de toxicidad incluyen la alteración de la vía de biosíntesis esteroidogénica y el estrés oxidativo.

Roundup and its active ingredient glyphosate are among the most widely used herbicides worldwide and may contaminate surface waters. Research suggests both Roundup and glyphosate induce oxidative stress in fish and may also cause reproductive toxicity in mammalian systems. We aimed to investigate the reproductive effects of Roundup and glyphosate in fish and the potential associated mechanisms of toxicity. To do this, we conducted a 21-day exposure of breeding zebrafish (Danio rerio) to 0.01, 0.5, and 10 mg/L (glyphosate acid equivalent) Roundup and 10 mg/L glyphosate. 10 mg/L glyphosate reduced egg production but not fertilization rate in breeding colonies. Both 10 mg/L Roundup and glyphosate increased early stage embryo mortalities and premature hatching. However, exposure during embryogenesis alone did not increase embryo mortality, suggesting that this effect was caused primarily by exposure during gametogenesis. Transcript profiling of the gonads revealed 10 mg/L Roundup and glyphosate induced changes in the expression of cyp19a1 and esr1 in the ovary and hsd3b2, cat, and sod1 in the testis. Our results demonstrate that these chemicals cause reproductive toxicity in zebrafish, although only at high concentrations unlikely to occur in the environment, and likely mechanisms of toxicity include disruption of the steroidogenic biosynthesis pathway and oxidative stress.

El propósito de este estudio fue determinar si la exposición crónica al herbicida basado en glifosato VisionMax (®) afecta la supervivencia, el desarrollo, el crecimiento, la proporción de sexos y la expresión de genes específicos involucrados en la metamorfosis de los renacuajos de la rana de madera (Lithobates sylvaticus). Nuestra hipótesis es que la exposición a este herbicida afectará las tasas de desarrollo al interrumpir las vías hormonales, las relaciones sexuales o la morfología gonadal. Los renacuajos se expusieron crónicamente en el laboratorio desde la etapa de desarrollo de Gosner 25 a 42 a cuatro concentraciones diferentes de VisionMax (®) (con un rango de 0.021 a 2.9 mg equivalentes de ácido / L). Las exposiciones crónicas a VisionMax (®) tuvieron efectos directos en la metamorfosis de los renacuajos de L. sylvaticus al disminuir las tasas de desarrollo, sin embargo, hubo una disminución en la supervivencia solo en el grupo expuesto a la dosis más alta de VisionMax (®) (2.9 mg ae / L: de aproximadamente el 96% en el grupo de control al 77% en el grupo de tratamiento). Hubo una disminución en la cantidad de renacuajos que alcanzaron el clímax metamórfico, de 78% en el grupo control a 42% en el grupo VisionMax (®) (2.9 mg ae / L), y un retraso de 7 días para alcanzar el clímax metamórfico en el mismo grupo de tratamiento. No se detectaron efectos de la exposición en las relaciones sexuales o la morfología gonadal en los renacuajos expuestos a ninguna de las concentraciones de VisionMax (®) probadas. Los análisis de expresión génica en los tejidos del cerebro y la cola demostraron que la exposición a VisionMax (®) altera la expresión de los genes clave involucrados en el desarrollo. Los resultados mostraron una interacción significativa (ANOVA bidireccional, P <0,05) entre la etapa de Gosner en el desarrollo y el tratamiento en el factor de liberación de corticotropina cerebral, deiodinasa tipo II (dio2) y el receptor de glucocorticotiroides (grII) y la cola dio2 y grII. Esto demuestra que los niveles de ARNm pueden verse afectados de manera diferente por el tratamiento dependiendo de la etapa de desarrollo en la que se evalúan. Al mismo tiempo, hubo un claro efecto dosis-respuesta para VisionMax (®) para aumentar el receptor ? de hormona tiroidea en el cerebro de renacuajo (F (2,69) = 3,475, P = 0,037) y cola (F (2,69) = 27.569, P <0.001), independientemente de la etapa de desarrollo. Curiosamente, los retrasos en el desarrollo (o supervivencia) solo se observaron en el grupo expuesto a 2,9 mg ae / L de VisionMax (®), lo que sugiere que los renacuajos deben exponerse a una concentración "umbral" de herbicida a base de glifosato para exhibir fenotípicamente efectos observables. Sugerimos que la regulación al alza de los genes que desencadenan la metamorfosis después de la exposición al herbicida VisionMax (®) podría resultar de una respuesta compensatoria por los retrasos en el desarrollo observados. Se necesitan más estudios para determinar si la interrupción de la expresión de estos genes clave conduce a efectos a largo plazo cuando los metamorfos alcanzan las etapas adultas.

The purpose of this study was to determine if chronic exposure to the glyphosate-based herbicide VisionMax(®) affects the survival, development, growth, sex ratios and expression of specific genes involved in metamorphosis of wood frog tadpoles (Lithobates sylvaticus). We hypothesized that exposure to this herbicide will affect developmental rates by disrupting hormone pathways, sex ratios and/or gonadal morphology. Tadpoles were chronically exposed in the laboratory from Gosner developmental stage 25 to 42 to four different concentrations of VisionMax(®) (ranging from 0.021 to 2.9 mg acid equivalents/L). Chronic exposures to VisionMax(®) had direct effects on the metamorphosis of L. sylvaticus tadpoles by decreasing development rates, however, there was a decrease in survival only in the group exposed to the highest dose of VisionMax(®) (2.9 mg a.e./L, from approximately 96% in the control group to 77% in the treatment group). There was a decrease in the number of tadpoles reaching metamorphic climax, from 78% in the control group to 42% in the VisionMax(®) (2.9 mg a.e./L) group, and a 7-day delay to reach metamorphic climax in the same treatment group. No effects of exposure on sex ratios or gonadal morphology were detected in tadpoles exposed to any of the concentrations of VisionMax(®) tested. Gene expression analyses in brain and tail tissues demonstrated that exposure to VisionMax(®) alters the expression of key genes involved in development. Results showed significant interaction (two-way ANOVA, P<0.05) between developmental Gosner stage and treatment in brain corticotropin-releasing factor, deiodinase type II (dio2) and glucocorticotiroid receptor (grII) and tail dio2 and grII. This demonstrates that mRNA levels may be differently affected by treatment depending on the developmental stage at which they are assessed. At the same time there was a clear dose-response effect for VisionMax(®) to increase thyroid hormone receptor ? in tadpole brain (F(2,69)=3.475, P=0.037) and tail (F(2,69)=27.569, P<0.001), regardless of developmental stage. Interestingly, delays in development (or survival) were only observed in the group exposed to 2.9 mg a.e./L of VisionMax(®), suggesting that tadpoles need to be exposed to a "threshold" concentration of glyphosate-based herbicide to exhibit phenotypic observable effects. We suggest that the upregulation of genes that trigger metamorphosis following VisionMax(®) herbicide exposure might result from a compensatory response for the delays in development observed. Further studies are needed to determine if disruption of expression of these key genes leads to long-term effects when metamorphs reach adult stages.

Para pronosticar las respuestas biológicas a los entornos cambiantes, debemos comprender cómo varía la fisiología de una especie a través del espacio y el tiempo y evaluar cómo los cambios en la función fisiológica debido a los cambios ambientales pueden interactuar con los cambios fenotípicos causados ??por otros tipos de variación ambiental. Las larvas de anfibios son bien conocidas por expresar fenotipos inducidos por el medio ambiente, pero se sabe relativamente poco sobre cómo estas respuestas pueden interactuar con las temperaturas cambiantes y su fisiología térmica. Para abordar esta pregunta, estudiamos la fisiología térmica de los renacuajos de la rana de árbol gris (Hyla versicolor) al determinar si las exposiciones a las señales de depredadores y herbicidas (Roundup) pueden alterar su temperatura máxima crítica (TmaxC) y su velocidad de natación en un rango de temperaturas que proporciona estimaciones de la temperatura óptima (Topt) para la velocidad de natación y la forma de la curva de rendimiento térmico (CRT). Descubrimos que las señales de depredadores indujeron un valor TmaxC más alto de 0,4 ° C, mientras que el herbicida no tuvo efecto. Los renacuajos expuestos a señales de depredadores o al herbicida nadaron más rápido que los renacuajos de control y el aumento en la velocidad de ráfaga fue mayor cerca de la Topt. Con respecto a la forma de la CRT, la exposición a las señales de depredadores aumentó a Topt en 1,5 ° C, mientras que la exposición al herbicida redujo ligeramente a la Topt en 0,4 ° C. Combinando las señales de depredadores y el herbicida se produjo una Topt intermedia que era 0.5 ° C más alta que el control. Por lo que sabemos, este es el primer estudio que demuestra que un depredador que altera la fisiología térmica de las larvas de anfibios (presas) al aumentar la TmaxC, aumentar la temperatura óptima y producir cambios en las curvas de rendimiento térmico. Además, estas respuestas plásticas de TmaxC y CRT a diferentes entornos de inducción deben considerarse al pronosticar respuestas biológicas al calentamiento global.

To forecast biological responses to changing environments, we need to understand how a species's physiology varies through space and time and assess how changes in physiological function due to environmental changes may interact with phenotypic changes caused by other types of environmental variation. Amphibian larvae are well known for expressing environmentally induced phenotypes, but relatively little is known about how these responses might interact with changing temperatures and their thermal physiology. To address this question, we studied the thermal physiology of grey treefrog tadpoles (Hyla versicolor) by determining whether exposures to predator cues and an herbicide (Roundup) can alter their critical maximum temperature (CTmax) and their swimming speed across a range of temperatures, which provides estimates of optimal temperature (Topt) for swimming speed and the shape of the thermal performance curve (TPC). We discovered that predator cues induced a 0.4°C higher CTmax value, whereas the herbicide had no effect. Tadpoles exposed to predator cues or the herbicide swam faster than control tadpoles and the increase in burst speed was higher near Topt. In regard to the shape of the TPC, exposure to predator cues increased Topt by 1.5°C, while exposure to the herbicide marginally lowered Topt by 0.4°C. Combining predator cues and the herbicide produced an intermediate Topt that was 0.5°C higher than the control. To our knowledge this is the first study to demonstrate a predator altering the thermal physiology of amphibian larvae (prey) by increasing CTmax, increasing the optimum temperature, and producing changes in the thermal performance curves. Furthermore, these plastic responses of CTmax and TPC to different inducing environments should be considered when forecasting biological responses to global warming.