Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

384

Living organisms respond to environmental stressors by continu-

ously challenging their homeostatic mechanisms. Stress response can

be evaluated at different levels of biological organisation (from bio-

chemical and physiological to ecological and population level), to

obtain an integrative information (1). In this study the grass goby

Zosterisessor ophiocephalus(Teleostei, Gobiidae) living in the vene-

tian lagoon is used as “sentinel” species of lagoonal conditions. The

grass goby is a territorial, cavity nester species, strictly associated to

the bottom sediments, and is widely distributed in the lagoon. Thus it

may represent a suitable biological indicator of stress, especially as

regards the sediments contamination. Fish samples were monthly col-

lected during March and April 2000 (the core of reproductive season)

in 4 stations (Chioggia, Ca’Zane, Lago Teneri and Lido) of the Venice

lagoon, which were known to differ in their environmental conditions

(different hydrodynamic features, confinement degree and sediment

contamination). The stress responses were measured at the biochemi-

cal level as the hepatic activity of ethoxiresorufin 

- 

O 

- 

d 

e 

e 

t 

hy 

l 

a 

s 

e

(EROD), since this enzyme is known to be induced by the organic pol-

lution due especially to poli-chlorinated byphenils (PCBs) and other

organic contaminants, like pesticides (2, 3). At the morphological level

the stress response was evaluated as degree of ?uctuating asymmetry

(FA), that is an indicator of developmental instability, which appears

to be enhanced by extreme conditions, pollution and declines in habi-

tat quality (4). EROD activities were evaluated in 10 females and 10

males from each site in April and comparisons across sites were done

by applying a variance analysis test. Asymmetry of six bilateral mor-

phological traits (number of pectoral fin rays, maximal length of pec-

toral fin rays, preorbital length, postorbital length, testes weight and

ovaries weight) was measured in March samples (187 males and 89

females) and tested for ?uctuating asymmetry.The “total individual

FA” (which resumes the asymmetrical conditions of the different bilat-

eral traits by means the sum of their asymmetry data within each spec-

imen) was then evaluated and its variance was compared by using the

Levene’s test. 

Grass goby males showed EROD activities always higher than

females, and the highest levels of induction were recorded in the Lago

Teneri site (fig. 1a). No differences across sites were found in the

females. This result supports the hypothesis of the inhibitory effect of

circulating reproductive hormones in females (estradiol) on EROD

induction (5, 6). Higher EROD activities identify Lago Teneri as the

site with the highest levels of contamination of PCB and organo-alo-

genated compounds, as confirmed by data about sediment pollution

(7). As regards the morphological level, four bilateral traits only (max-

imal length of pectoral fin rays, preorbital length, postobital length and

ovaries weight) showed FA. The degree of FA did not differ between

sexes and in the comparison between sites the specimens sampled in

Chioggia showed a significant lower level of total individual FA (fig.

1b). The higher developmental stability in Chioggia together with the

lower levels of EROD activity could suggest that this area represents a

more stable environment for the species. So these results show that a

multiple bioindicator approach, integrating the different stress

responses, is necessary in order to adequately evaluate environmental

stress within a medium-large spatial scale.

Fig. 1 a) EROD activities (F=females, M=males) and b) total

individual ?uctuating asymmetry (FA) in fish samples from the

4 sites (mean ± SD).

References

1- Adams S.M., Shepard K.L., Greeley Jr M.S., Jimenez B.D., Ryon

M.G., Shugart L.R., and McCarthy J.F., 1989. The use of bioindicators

for assessing the effects of pollutant stress on fish. Mar. Environ. Res.28:

459-464.

2- Livingstone D.R., Lemaire P., Matthews A., Peters L., Porte C.,

Fitzpatrick P.J., Fÿrlin L., Nasci C., Fossato V., Wootton N. and Goldfarb

P., 1995. Assessment of the impact of organic pollutants on goby

(Zosterisessor ophiocephalus) and mussel (Mytilus galloprovincialis)

from tha Venice lagoon, Italy: biochemical studies. Mar. Environ. Res.

39: 235-241.

3- Goks›yr A. and Fÿrlin L., 1992. The cytochrome P-450 system in fish,

aquatic toxicology and environmental monitoring. Aquat. Toxicol.22:

287-311.

4- Palmer A.R. and Strobeck C., 1992. Fluctuating asymmetry as a

measure of developmental stability: implications of non-normal

distributions and power of statistical tests. Acta Zool. Fennica191: 57-72.

5- Fÿrlin L. and Andersson T., 1984. In?uence of biological and

environmental factors on hepatic steroid and xenobiotic metabolism in

fish: interaction with PCB and b-naphtho?avone. Mar. Environ. Res.14:

47-58.

6- Stegeman J.J. and Kloepper-Sams P.J., 1987. Cytochrome P-450

isozymes and monooxygenase activity in aquatic animals. Environ.

Health Perspect.71: 87-95.

7- Consorzio Venezia Nuova, 1999. Mappatura dell’inquinamento dei

fondali lagunari. Magistrato alle Acque, Venezia, pp. 104.

BIOLOGICAL INDICATORS OF ENVIRONMENTAL STRESS IN POPULATIONS OF 

ZOSTERISESSOR OPHIOCEPHALUS(TELEOSTEI, GOBIIDAE) IN THE VENICE LAGOON

Franco A.

1

*, Malavasi S.

1

, Pranovi F.

1

,Torricelli P.

1

, Nasci C.

2

1

Dipartimento Scienze Ambientali, Univerità Ca’Foscari, Campo della Celestia, Venezia, Italy - francoanita@yahoo.it 

2

CNR Istituto di Biologia del Mare, Venezia, Italy

Abstract

EROD activities and ?uctuating asymmetry were measured in grass goby samples collected in the Venice lagoon in order to evaluate the

presence of environmental stress. Results evidenced significant differences across sampled sites. Lago Teneri showed the highest EROD

activities, due to higher environmental contamination level in this site, while Chioggia presented the lowest level of ?uctuating asymmetry,

probably due to more stable environmental conditions in this area. These results show the needs of a multiple bioindicators approach to

correctly evaluate environmental stress conditions. 

Keywords: bio-indicators, lagoons, teleostei