The Preen Gland - an Organ for Excretion of Persistent Organic Pollutants in Black-legged Kittiwake (Rissa tridactyla)

Abstract

Persistent organic pollutants (POPs) constitute a chemically diverse group of lipophilic substances that may accumulate in living organisms, often with harmful effects. To some extent these substances may be expelled via the liver functions. The preen gland is an organ in most birds that produces a lipid-based secrete which is applied to the bird's feathers by preening. The preen gland may thus be an alternative way for birds to excrete POPs. Furthermore, if the preen oil applied to the feathers contain POPs, traceable amounts of the pollutants might be left on the feathers. Sampling of feathers may therefore be a non-destructive alternative for monitoring POPs in birds. During the breeding season 2009, 24 black-legged kittiwakes Rissa tridactyla were sampled in a colony near Ny-Ålesund, Svalbard in order to analyse feather, liver and preen gland samples for POPs. In addition liver and preen gland samples from 12 kittiwakes were analysed for lipid class composition. Kittiwake feathers were found to be contaminated by POPs and the POP profiles in feather and preen gland were found to be more similar than the feather and liver profiles. This indicates a transfer of POPs from the preen gland to the feathers. High levels of contaminants were measured in the preen gland. This creates a basis for the kittiwake to excrete POPs through the preen gland. Similar to liver, the POP concentrations in the preen gland increased from the incubation- to the chick rearing period. This could give the kittiwake an even greater opportunity to excrete POPs in energy demanding periods where POPs are most concentrated. However, a trend for lower feather contamination in chick rearing- compared to incubation period, may indicate lower preen oil production and thereby no increase in the excretion of POPs in energy demanding periods. Despite a very different lipid composition in liver and preen gland samples, only small magnitude differences appeared in the POP profiles and there seem to be no severe restrictions to which POPs could possibly be excreted through the preen gland. With the exception of one PCB congener, all POP compounds detected in this study where found in traceable amounts in feathers. A lack of correlation between feather- and the inner organ concentration and a deviating response to seasonality for feather contamination were found. This may be seen in relation to seabirds', like the kittiwake, continuous exposure to seawater and may indicate that seabird feathers are a less good monitor for POP exposure than are feathers from terrestrial species.

Organiske miljøgifter utgjer ei kjemisk divers gruppe av lipofile sambindingar. Desse sambindingane akkumulerar i feittrike vev i levande organismar, ofte med skadelege konsekvensar. Til ei viss grad kan miljøgiftene brytast ned og fjernast via leverfunksjonar. Gumpkjertelen er eit organ hjå dei fleste fuglar, som produserar eit lipidbasert sekret. Sekretet vert overført til fjør gjennom stell av fjørdrakta. På denne måten kan gumpkjertelen tenkjast å vere ei alternativ utskiljingsrute for persistente miljøgifter hjå fugl. Dersom oljen som vert tilført fjøra inneheld miljøgifter, er det mogleg at målbare mengder vil kunne finnast på overflata av fjør. Innsamling av fjør kan difor tenkjast å vere eit alternativ for miljøgiftovervaking, der ein ikkje treng avlive fuglen. Gjennom hekkesesongen i 2009, vart 24 krykkjer Rissa tridactyla samla frå ein koloni nær Ny-Ålesund, Svalbard. Prøver frå fjør, lever og gumpkjertel vart analysert for miljøgifter. I tillegg vart lever og gumpkjertelprøver frå 12 krykkjer analysert for lipidklassesamansetnad. Fjør frå krykkjer inneheldt målbare mengder av miljøgifter, og miljøgiftprofilen i fjør var mest lik den frå gumpkjertel samanlikna med lever. Dette indikerar at det skjer ei overføring av miljøgifter frå gumpkjertel til fjør. Det var målt ein relativt høg konsentrasjon av miljøgifter i gumpkjertelen. Dette skaper eit godt utganspunkt for utskiljing av miljøgifter gjennom gumpkjertelen. Miljøgiftkonsentrasjonane i både lever- og gumpkjertel auka frå rugeperiode til ungeperioden. Dette kan føre til auka utskiljing av miljøgifter frå gumpkjertelen i energikrevjande periodar der miljøgiftene er mest konsentrert. På ei anna side, er det funne ein trend for lågare fjørkonsentrasjonar i ungeperioden samanlikna med rugeperioden. Dette kan indikere at produksjonen av gumpkjertelolje er lågare i ungeperioden, og at fuglen dermed ikkje kan utnytte denne ekstra fordelen. På trass av store skilnadar i lipidklassesamansetnad i lever og gumpkjertel, ser det ikkje ut for å vere spesielle restriksjonar med omsyn på kva miljøgifter som faktisk kan skiljast ut frå gumpkjertelen. Utanom ein PCB vart alle aktuelle miljøgifter, funne i målbare mengder i fjør. Det er funne ein manglande korrelasjon mellom konsentrasjonane i fjør og i dei indre organa, og i tillegg ein avvikande sesongrespons for miljøgifter i fjør. Dette kan ein kanskje sjå i samanheng med sjøfugl, som krykkjer, sin stadige kontakt med saltvatn som kan vaske vekk miljøgiftene. I så tilfelle kan dette vere ein indikasjon på at fjør frå sjøfugl ikkje er like anvendelege til miljøgiftovervaking som ein kan tenkje seg at fjør frå terrestre fuglar kan vere.