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

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...

Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый
Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый

Козы могут отличить счастливого человека от&nb...

Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса
Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса

Всем живым существам необходим сон. Когда люди...

Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом
Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом

Новое исследование, проведенное под руков...

Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции
Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции

Исследование, проведенное под руководство...

Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом
Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом

Возможно, вы знаете дрожжи как орган...

Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini
Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini

Международному научному коллективу, состоящему...

Science: Как морские улитки перешли от откладывания яиц к живорождению
Science: Как морские улитки перешли от откладывания яиц к живорождению

Яйцо действительно появилось первым. Откладыва...

Nature Microbiology: Ученые раскрыли тайну хищных бактерий
Nature Microbiology: Ученые раскрыли тайну хищных бактерий

Как природные антимикробные хищные бактерии сп...

Carbohydrate Polymers: Культурная ламинария теперь может быть не хуже дикороса
Carbohydrate Polymers: Культурная ламинария теперь может быть не хуже дикороса

Норвегия экспортирует продукцию, полученную из...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Транзисторы на основе бальзового дерева усилят позиции зеленой электроники
Транзисторы на основе бальзового дерева усилят позиции зеленой электроники
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота
Наноразмерное покрытие ускоряет работу катализаторов на основе наночастиц золота
Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек
Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний
NSMBio: Исследование проливает свет на истоки неврологических заболеваний
British Journal of Anaesthesia: Ученые выявили ошибку в работе пульсоксиметров
British Journal of Anaesthesia: Ученые выявили ошибку в работе пульсоксиметров
FEARC: Археологи используют фундук для реконструкции древних лесных массивов
FEARC: Археологи используют фундук для реконструкции древних лесных массивов
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Лесовосстановления недостаточно для возмещения углерода от заготовки древесины
Blood: Создана новая стратегия поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии
Blood: Создана новая стратегия поиска и уничтожения стволовых клеток лейкемии
PNAS Nexus: Хоть горшком назовите, только учитывайте культурные различия
PNAS Nexus: Хоть горшком назовите, только учитывайте культурные различия
Nature Comm: Ошибка Пифагора вынуждает пересмотреть принципы создания музыки
Nature Comm: Ошибка Пифагора вынуждает пересмотреть принципы создания музыки
Открыт антивозрастной эффект витамина D и рецептора в средней кишке дрозофилы
Открыт антивозрастной эффект витамина D и рецептора в средней кишке дрозофилы
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть
Journal of the American Heart Association: Сидячий образ жизни приближает смерть

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса