Как рыбе зонтик. Ученые объяснили вредную сущность частиц пластика в воде и на суше

Микропластик — мельчайшие частицы, образующиеся при выветривании и фрагментации пластмасс, — представляет собой растущую угрозу для экосистемы и здоровья человека.

Новое лабораторное исследование показывает, что такие угрозы выходят за рамки прямого физического или химического воздействия — присутствие микропластика увеличивает тяжесть важного вирусного заболевания рыб.

Ведущим автором работы, опубликованной в журнале Science of the Total Environment, является доктор Мередит Эванс Сили, которая проводила исследование в рамках своей докторской программы в Виргинском институте морских наук имени Уильяма и Марии. К ней в качестве соавторов присоединились профессора ВИМС Роб Хейл, Эндрю Варго и Вольфганг Фогельбейн, профессор W&M Пэтти Зволло и лаборант ВИМС Гаэлан Верри.

Микропластик и патогенные микроорганизмы встречаются повсюду, — говорит Сили, — но часто они присутствуют в самых высоких концентрациях в густонаселенных водных средах, таких как рыбные фермы. Мы хотели выяснить, может ли микропластик влиять на тяжесть инфекций IHNV в аквакультуре.

IHNV — вирулентный патоген в аквакультуре лососевых, поражающий представителей семейства лососевых, включая радужную форель, стальноголовую форель, чавычу и лосося-сокки.

Команда хотела определить, существует ли «причинно-следственная связь» между микропластиком, вирусом и смертностью рыбы. Таким образом, Сили и коллеги воздействовали на радужную форель в аквариуме низкой, средней и высокой концентрацией трех различных типов микрочастиц, а затем добавили вирус IHN в половину аквариумов. Они выбрали пластик, который широко используется в аквакультуре и часто встречается в природе в виде продуктов распада: пенополистирол (часто используют в поплавках, буйках, теплоизоляции домов и пищевых контейнерах) и нейлоновые волокна (выпадают из рыболовных сетей, лесок и одежды).

Они также подвергали зараженных и здоровых рыб воздействию крошечных фрагментов обычной солончаковой травы Spartina alterniflora. В контрольных аквариумах не было ни вируса, ни микрочастиц.

И что в итоге, спросите вы?

Мы обнаружили, что совместное воздействие микропластика и вируса увеличило тяжесть заболевания, — говорит Сили, — причем наибольшее влияние оказали нейлоновые волокна. Это первый раз, когда такое взаимодействие было задокументировано, и подчеркивает важность тестирования одновременно нескольких стрессовых факторов, что является более реалистичным с экологической точки зрения.

Доктор Роб Хейл, химик-эколог и советник Сили по докторской диссертации в VIMS, согласен с этим.

Наши результаты, — говорит он, — показывают, что мы должны рассматривать токсичность микропластика не только в отдельности, но и в сочетании с другими экологическими стресс-факторами.

Доктор Эндрю Варго, эксперт по экологии инфекционных заболеваний, отмечает, что IHNV — это проблема мирового масштаба.

Он зародился на Тихоокеанском Северо-Западе, где продолжает создавать серьезные проблемы как для аквакультуры лососевых, так и для охраны природы. Наше исследование показывает, что существует взаимосвязь между микропластиком и IHNV. Мы пока не знаем, как эта взаимосвязь проявляется в аквакультуре или дикой природе, что в конечном итоге зависит от количества пластикового загрязнения и IHNV в той или иной местности.

Не все микрочастицы созданы равными

Основываясь на результатах лабораторных исследований, исследователи полагают, что воздействие микрочастиц увеличивает тяжесть заболевания, физически повреждая нежные ткани жабр и кишечника рыб, облегчая тем самым колонизацию организма хозяина вирусом.

Воздействие микропластиков — нейлона и полистирола — было более сильным, чем воздействие природных микрочастиц, полученных из Spartina. Наиболее сильное влияние оказали микроволокна, полученные из нейлона. Исследователи предполагают, что это может быть связано с их большим размером, значительной длиной или большей твердостью пластика по сравнению с растительной массой.

Нейлоновые микроволокна крупнее и могут с большей вероятностью застрять в нежных тканях жабр и кишечника и повредить их, — говорит Сили.

Это может облегчить проникновение вируса в организм хозяина и вызвать у него стресс, что в конечном итоге повысит вирулентность заболевания.

Более масштабные последствия

Работа команды имеет большое значение не только для рыбоводства. «Вопрос нашего исследования очень актуален для аквакультуры, — говорит Сили, — но он применим и к природным средам. Микропластик распространен по всему миру, поэтому в любой момент времени он может сопровождать различные природные патогены».

Болезни и микропластик могут взаимодействовать и приводить к худшим последствиям в различных водных и наземных системах, — отметил Хейл, — включая рыб, кораллы и птиц. Если вы просто испытаете микропластик отдельно, то, возможно, не увидите никакого влияния и на этом все закончится, но в реальном мире этот микропластик может вступать во взаимодействие с патогенами, повышением температуры, снижением pH, увеличением мутности воды и другими переменными.

Сили говорит, что результаты работы команды могут иметь значение и для здоровья человека.

Внутренняя среда помещений насыщена микропластиком, например, в домашней пыли, — заключила она.

Это заставляет нас задуматься о том, как загрязняющие микропластик вещества в помещении могут повлиять на развитие заболеваний, передающихся воздушно-капельным путем, таких как COVID-19.

23.01.2023


Подписаться в Telegram



Биосфера

Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось

Международная группа исследователей под р...

Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель
Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель

Многие владельцы кошек сталкиваются с тем...

Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках
Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках

Как движутся частицы в турбулентных жидко...

EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь

Группа ученых из Университета Нагоя, Япон...

Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться
Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться

В результате климатического кризиса глобальное...

Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне
Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне

Наше тело состоит из триллионов различных...

Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному
Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному

Исследователь из Мельбурнского университе...

New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад

По мнению исследовательской группы под ру...

Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах

Тропические бабочки Heliconius хорошо известны...

Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды

В новом исследовании неврологи показали, как&n...

Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки

Бурые медведи, добывающие пищу на полуост...

Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак
Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак

Крошечный корень растения толщиной не бол...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

35% переболевших коронавирусом в течение года столкнулись с ухудшением здоровья
35% переболевших коронавирусом в течение года столкнулись с ухудшением здоровья
Science Immunology: Воспаление мозга вызывает мышечную слабость после инфекций
Science Immunology: Воспаление мозга вызывает мышечную слабость после инфекций
Acta Biomaterialia: Гидрогель поможет понять механизм развития Альцгеймера
Acta Biomaterialia: Гидрогель поможет понять механизм развития Альцгеймера
Новая технология фотоэлектрических модулей оптимизирована для городских условий
Новая технология фотоэлектрических модулей оптимизирована для городских условий
CSAA: Как восстановить мир в городе после конфликта — проблемы и перспективы
CSAA: Как восстановить мир в городе после конфликта — проблемы и перспективы
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
ИИ лучше клинических тестов справился с прогнозом течения болезни Альцгеймера
ИИ лучше клинических тестов справился с прогнозом течения болезни Альцгеймера
International Journal of Hydrogen Energy: К 2045 году будем летать на водороде
International Journal of Hydrogen Energy: К 2045 году будем летать на водороде
IEEE Access: Ученые открыли доступ к данным о работе электрических сетей
IEEE Access: Ученые открыли доступ к данным о работе электрических сетей
Нанопластики нарушают структуру и функциональность белков в грудном молоке
Нанопластики нарушают структуру и функциональность белков в грудном молоке
Cell: Впервые восстановлена трёхмерная структура хромосом шерстистого мамонта
Cell: Впервые восстановлена трёхмерная структура хромосом шерстистого мамонта
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Вдохновились Дюной: Модификация скафандров позволит перерабатывать мочу в воду
Вдохновились Дюной: Модификация скафандров позволит перерабатывать мочу в воду
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии

Новости компаний, релизы

Ведущие игроки агрорынка представят новинки на «Дне поля» в Агробиотехнопарке Казанского ГАУ
Межсетевой экран защитит компьютерные системы от киберугроз
Университет МИСИС будет готовить специалистов в сфере квантовых технологий
В ВГУВТ будут готовить уникальных специалистов на стыке инженерии и экономики для развития водного транспорта
Казанский ГАУ запускает подготовку специалистов по экологии и природопользованию