Пятница, 30 октября 2020
Пятница, 30 октября 2020

Чем опасен микропластик в организмах на примере устриц


5
(12)

Мы знаем, что океан захвачен крошечными кусочками пластика. Поглощенные моллюсками, они попадают в пищевую цепочку и в нашу еду. Но как именно они влияют на здоровье? Исследователь морской биологии Арно Хуве (Ифремер) обнаружил, что устрицы испытывают наибольшие трудности при размножении после приема микропластика.

Мы все видели эти изображения черепах и млекопитающих, запертых в больших пластиковых отходах. По оценкам, каждый год более 100 000 морских млекопитающих умирает от захвата или обструкции дыхательных путей или пищеварительного тракта этим детритом.

Но это только верхушка айсберга: более 90% пластиковых отходов в море составляют микропластики размером менее 5 мм. По большей части невидимые, они, тем не менее, на работе!

По сравнению с макропластиками эти микропластики более многочисленны. Поскольку они имеют небольшие размеры и ведут себя в морской воде, аналогичной морскому планктону, их можно легко проглотить либо непосредственно животными, либо потребив загрязненную добычу. Микропластики в настоящее время обнаружены в подавляющем большинстве морских видов, независимо от их положения в пищевой цепи.

Пластик везде

При попадании внутрь эти микропластики могут блокировать или просто проходить через пищеварительную систему. Что касается мельчайших пластиковых частиц — называемых нанопластиками, которые в настоящее время не поддаются количественной оценке в море из-за серьезных методологических трудностей — их нанометрический размер позволит им проходить через пищеварительные мембраны и мигрировать в систему кровообращения или даже в другие органы. Это наблюдалось в мозге мелких лабораторных рыб.

Простой транзит микропластиков в пищеварительном тракте, от нескольких часов до нескольких дней, может вызвать серьезные изменения в биологии животного, которое их проглотило.

Микропластики

Микропластик в воде

Это то, что исследователи хотели проверить на видах, символизирующих океан: чашеобразной устрицы Crassostrea gigas.

Таким образом, мы показали, что воздействие на устриц микрочастицами полистирола размером 2 и 6 мкм (размер близко к микроводорослям, потребляемым устрицами) в течение двух месяцев в лабораторных аквариумах, повлияло на их размножение: меньше продуцируемых ооцитов (снижение на 40%) и значительно меньшее количество подвижных сперматозоидов (снижение на 20%) — показатель их качества, как у людей.

Размножение устриц нарушено

Устрица — это машина для производства гамет, ее гонада может достигать 70% ее массы. Это его стратегия по обеспечению выживания вида, потому что из миллионов потомков, произведенных в каждом поколении, выживает только очень небольшая часть.

Но высокое производство гамет говорит о том, что нужно много энергии. И эта энергия поступает из пищи устрицы.

Во время экспериментов наблюдалось присутствие микропластика в пищеварительном тракте обнаженных устриц и нарушение их пищеварения. Далее следует ограничение энергозатрат, которое связано с уменьшением количества произведенных гамет.

Присутствие флуоресцентных микрочастиц

Присутствие флуоресцентных полистирольных микрошариков (размер 2, 6 и 20 мкм) в пищеварительном тракте устрицы после экспериментального воздействия.

Но как насчет снижения качества этих гамет?

Пластмассы изготавливаются из набора добавок/пластификаторов, которые могут попадать в пищеварительный тракт.

По опыту, это, вероятно, химическое разрушение эндокринного типа, которое могло бы снизить качество образующихся гамет, что подтверждается молекулярным функционированием женских гамет и моделированием потоков энергии в открытых устрицах.

После сбора гаметы, ооциты и сперматозоиды были собраны в большие пробирки, заполненные морской водой, для проведения оплодотворения в лаборатории.

Результаты показывают, что фертильность резко снизилась: на 40% меньше молодых личинок, полученных от родителей, подвергшихся воздействию микропластика (по сравнению с родителями, не подвергавшимися воздействию). Зная, что 60% личинок, полученных от подвергшихся воздействию родителей, были более низкого качества: задержка роста, которая вызывала шестидневную задержку в метаморфозе личинок у молоди. То есть шесть дней повышенной уязвимости личинок в естественной среде, как раз перед этим критическим этапом, на котором молодые устрицы прикрепляются к своей раковине на всю жизнь.

Бить тревогу за экосистемы, захваченные микропластиками

Чтобы понять влияние загрязнения на организм и предположить его последствия в природе, важно проанализировать весь жизненный цикл животного.

Устрица выделяет свои гаметы в морскую воду, где происходит оплодотворение. После того, как гаметы выброшены, они должны встретиться снова — ужасно трудная задача — оплодотворить и родить малышей, которым придется столкнуться с капризами окружающей среды, включая загрязнение человеческого происхождения.

Поэтому мы подвергли гаметы, зародыши и личинки устриц воздействию полистирольных микро- и нанобусин. В отличие от микробусин, протестированных в 2 микрометра, без эффекта в наших экспериментальных условиях, нанобусы из 50 нанометров сильно повредили гаметы и зародыши; их небольшой размер позволяет им взаимодействовать с биологическими мембранами.

Нанопластика была обнаружена с помощью электронной микроскопии, прикрепленной к поверхности сперматозоидов, что помешало бы их подвижности, необходимой для оплодотворения яйцеклетки.

Эмбрионы устриц, подвергшиеся воздействию в течение первых часов жизни тех же самых нанобусин (доза: 0,1 мкг на мл), имели измененную оболочку и снижали рост на 10%, как показано на фотомонтаже ниже.

личинки устриц

Личинки устриц (полученные через 24 часа после оплодотворения) наблюдают с помощью сканирующей электронной микроскопии. Слева: нормальная оболочка неэкспонированной личинки устрицы; справа: неровности и отверстия на поверхности раковины личинки устрицы после эмбрионального воздействия (1 ч 30 мин) до 50 нм полистирольных наношариков. Кевин Таллек / Ифремер

В дозах от 10 до 100 раз выше, развитие эмбрионов и личинок сильно страдает от многих пороков развития, включая полное вырождение.

Но давайте успокоимся, устрица не в опасности. Концентрации, проверенные в этой работе, выше, чем зарегистрированные на побережье. Но эта работа служит предупреждением: если ничего не изменится, количество пластиковых отходов в море увеличится в 10 раз всего за 10 лет.

Чтобы понять последствия этих отходов для морской флоры и фауны, недостаточно понять влияние каждого вида в отдельности.

Изменения устриц при воздействии микропластика

Изменения устриц при воздействии микропластика

Поэтому не только на устрице необходимо изучать воздействие, но и на все ее близкое биоразнообразие на микроуровне. На сегодняшний день очень мало исследователей инициировали такие исследования. Среди них можно упомянуть работу британских ученых: они показали в лаборатории, что естественный риф в форме плоской устрицы Ostrea edulis был модифицирован при воздействии микропластика.

Поэтому важно приблизиться к разнообразию экосистемы, в то же время принимая во внимание экосистемные отходы: их высокая изменчивость по размеру, форме, шероховатости, а также типу образующих их полимеров и добавок влияет на их судьбу в море и их токсичность на морские организмы.

Чем опасен микропластик для организмов — своим воздействием на мембраны клеток и уничтожением естественного цикла жизни. Давайте будем добры к природе и прекратим покупать вещи в пластике. Тогда производители пластика снизят обороты его производства. И океан станет чище.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 5 / 5. Количество оценок: 12

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Обсуждение: 3 комментария
  1. Eric:

    Микропластик — очень большая проблема в Европе. Хорошо, что на таком крутом сайте как aneco.ru говорят об этом проблеме хорошо. Респект.

    1. Ната Семенкова:

      Страшно даже думать об этом. Не то что читать.

  2. Эрик:

    Занимаюсь экологией. Микропластик — это большая экологическая проблема нашего века. Поддерживаю все исследования в этой области.

Добавить комментарий

© 2020 Животные и экология
Дизайн и поддержка от Goodwinpress

Adblock
detector