Навіть Антарктида – один із найвіддаленіших і найменш заселених материків – уже зазнає впливу глобального пластикового забруднення: мікропластик потрапляє в організми місцевих комах і може поступово змінювати їхній енергетичний баланс. Про це пише Phys.org.
Міжнародна дослідницька група під керівництвом учених з Коледжу сільського господарства, харчових продуктів і довкілля Мартіна–Гаттона Університету Кентуккі з’ясувала, що єдина корінна комаха Антарктиди вже ковтає мікропластик.
Дослідження, опубліковане в журналі Science of the Total Environment, стало першим, яке вивчало вплив мікропластику на антарктичну природу та зафіксувало наявність пластикових частинок усередині комах, виловлених у дикій природі. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0048969725024404
Джек Девлін, який очолював цю роботу ще у 2020 році, розповів, що проєкт почався після перегляду документального фільму про пластикове забруднення, який його приголомшив.
“Перегляд цього фільму буквально перевернув моє уявлення. Я почав читати про вплив пластику на комах і подумав: “Якщо пластик знаходять усюди, то що ж із такими рідкісними місцями, як Антарктида?””, – розповів Девлін.
Єдина комаха Антарктиди
Belgica antarctica – це безкрила мошка завдовжки приблизно з рисове зерно. Вона є найпівденнішою комахою на Землі та єдиною, що мешкає виключно в Антарктиді. Її личинки живуть у вологих плямах моху та водоростей уздовж Антарктичного півострова й можуть досягати щільності майже 40 тисяч особин на квадратний метр, допомагаючи розкладати відмерлі рослинні рештки та повертати поживні речовини в ґрунт.
“Ми називаємо їх поліекстремофілами. Вони витримують сильний холод, висихання, високу солоність, різкі перепади температур і ультрафіолетове випромінювання. Тож головне питання було таким: чи захищає ця витривалість від нового стресу – мікропластику, чи навпаки робить їх уразливими до того, з чим вони ніколи раніше не стикалися?” – пояснив Девлін.
Хоча Антарктиду часто вважають незайманою природною територією, попередні дослідження вже виявляли фрагменти пластику у свіжому снігу та навколишніх морських водах. Їхні концентрації нижчі, ніж у більшості регіонів світу, однак океанічні течії, перенесення вітром і людська діяльність все одно приносять пластик на континент.
Експерименти з комахами
Дослідники провели серію експериментів із мошками, і результати виявилися несподіваними, зазначив Девлін.
“Навіть за найвищих концентрацій пластику рівень виживання не знижувався. Базовий метаболізм також не змінювався. На перший погляд здавалося, що з ними все гаразд”, – розповів науковець.
Утім, детальніший аналіз показав дещо іншу картину: у личинок, які зазнавали впливу вищих рівнів мікропластику, були нижчі жирові запаси, тоді як рівні вуглеводів і білків залишалися приблизно незмінними.
Девлін вважає, що повільне живлення за низьких температур і складний природний ґрунт, у якому мешкають ці комахи, можуть обмежувати кількість пластику, яку вони споживають. Через логістичні труднощі роботи в Антарктиді період експозиції тривав лише 10 днів. За його словами, для глибшого розуміння потенційного впливу мікропластику потрібні довготривалі експерименти.
Пошук пластику в диких антарктичних комахах
Другий етап проєкту був присвячений базовому питанню: чи вже ковтають мікропластик дикі личинки Belgica в Антарктиді?
Під час наукової експедиції 2023 року вздовж західного узбережжя Антарктичного півострова команда зібрала личинки на 20 ділянках 13 островів і законсервувала їх, щоб запобігти подальшому живленню.
Дослідники розтинали п’ятиміліметрові личинки й аналізували вміст їхнього кишківника за допомогою систем візуалізації, здатних визначати хімічні “відбитки” частинок розміром до чотирьох мікрометрів – значно менших за межу людського зору. Після аналізу 40 личинок з усього регіону було виявлено лише два фрагменти мікропластику.
Хоча така кількість може здатися незначною, Девлін розцінює це як раннє попередження.
“В Антарктиді й досі набагато менше пластику, ніж у більшості куточків планети, і це добра новина. Наше дослідження показує, що наразі мікропластик не заполонив ці ґрунтові спільноти. Але ми вже можемо стверджувати, що він потрапляє в систему, і за достатньо високих рівнів починає змінювати енергетичний баланс комах”, – зазначив дослідник.
Оскільки цієї мошки не їдять жодні наземні хижаки, пластик, який вона ковтає, імовірно, не передається вгору харчовим ланцюгом. Однак, за словами Девліна, занепокоєння викликає те, що може статися, якщо довгоживучі личинки продовжуватимуть споживати мікропластик протягом усього дворічного періоду розвитку, особливо на тлі додаткового стресу від потепління й висихання.
Глобальна проблема дісталася краю Землі
Для Девліна ці результати демонструють, наскільки далеко поширилося антропогенне забруднення.
“Усе почалося з того, що я подивився документальний фільм і подумав: “Невже Антарктида – не одне з останніх місць, де з цим не стикаються?”. А потім ти приїжджаєш туди, працюєш із цією неймовірною крихітною комахою, яка живе там, де немає дерев і майже немає рослин, і все одно знаходиш пластик у її кишечнику. Це дуже наочно показує масштаб проблеми”, – каже Девлін.
У майбутніх дослідженнях команда планує відстежувати зміни рівнів мікропластику в антарктичних ґрунтах і проводити тривалі, багатофакторні експерименти з Belgica antarctica та іншими ґрунтовими організмами.
Останні відкриття, технологічні прориви, дослідження та інновації, що змінюють світ. Дізнавайтеся про найважливіші досягнення в галузях фізики, біології, космосу й медицини – у розділі «Наука».