Крошечные остатки пластика угрожают устрицам Атлантики и Гваделупы

Ежедневное использование пластиковых изделий напрямую влияет на здоровье животных. Примерно один процент пластиковых отходов попадает в водную и наземную среду, где может оказать негативное воздействие на дикую природу.

Среди этих видов — устрицы, морские моллюски, обитающие во многих местах по всему миру, а также на наших обеденных тарелках.

В сотрудничестве с Национальным центром научных исследований Университета Бордо, Франция, наша команда из Национального института научных исследований провела исследование, чтобы узнать больше о комбинированном воздействии нанопластика и мышьяка на устриц.

Более ранние лабораторные исследования показали, что нанопластики могут отрицательно влиять на способность тихоокеанских устриц к воспроизводству. Недавно наша исследовательская группа изучила индивидуальное и комбинированное воздействие нанопластиков и мышьяка на устриц и обнаружила, что эти загрязнители влияют на некоторые из их основных функций. Мы опубликовали результаты в журнале Chemosphere and Nanomaterials.

Наша миссия — делиться знаниями и принимать решения.
Больше всего страдают атлантические устрицы.
Нанопласты — это пластмассы размером менее одной тысячной миллиметра в поперечнике. В основном они возникают в результате разложения пластиковых отходов, выбрасываемых в окружающую среду, но они также могут включать пластиковые наночастицы, содержащиеся в потребительских товарах, таких как скрабы для лица, которые попадают в естественную среду обитания.

Эти нанопластики могут накапливать на своей поверхности различные загрязнения окружающей среды. Когда организм проглатывает загрязненный нанопластик, вещество может отделяться от пластика и накапливаться в тканях организма.

Мышьяк, токсичный металл, был самым распространенным загрязнителем пластикового мусора, который наша команда собрала на пляжах Гваделупы. Устрицы легко накапливают металлы с пищей.

Мы подвергли устрицу воздействию мышьяка, имеющего отношение к окружающей среде. Мы измерили высокие концентрации мышьяка в открытых моллюсках и обнаружили более высокие уровни в жабрах атлантической устрицы Crassostrea virginica, чем в жабрах устрицы Isognomon alatus, обитающей в Гваделупе.

Эти результаты впервые подчеркивают разницу в чувствительности видов устриц к мышьяку.

Мы также хотели проверить, может ли совместное воздействие нанопластика и мышьяка увеличить накопление этого металла в моллюсках. К счастью, этого не произошло. Биоаккумуляция мышьяка не увеличивалась в присутствии этих наночастиц.

устричный ложе Crassostrea virginica
Ложе устриц Crassostrea virginica в Атлантическом океане, на побережье США. (Shutterstock)
Воздействие на основные функции устриц
Устрицы — это фильтраторы, которые поедают небольшие кусочки водорослей, взвешенных в воде. Мы заразили водоросли тремя типами нанопластиков, чтобы проверить, не вызовут ли они проблемы для их здоровья.

Изучаемые нами нанопластики представляли собой частицы синтетического карбоксилированного полистирола без добавок, измельченные частицы первичного полистирола и загрязненные пластмассы. Последние были обнаружены на пляжах Гваделупы, а затем разгромлены.

Среди этих трех типов пластиков нанопластики без добавок, которые используются в моющих средствах и биоцидах, были наиболее токсичными как для атлантических, так и для гваделупских устриц. После того, как мы подвергли устриц воздействию этого пластика, у атлантических устриц увеличилась экспрессия генов, связанных с запрограммированной смертью клеток, а также увеличилось количество митохондрий — энергетических центров клетки. Устрицы из Гваделупы также показали изменения в экспрессии генов, но ответ был менее выраженным.

Совместное воздействие нанопластика и мышьяка выявило различающиеся эффекты между двумя нашими видами устриц. Например, они уменьшили индивидуальные эффекты, которые ранее наблюдались в отношении экспрессии генов, участвующих в регуляции окислительного стресса, ситуации, которая создает токсичную среду в клетке. Однако их взаимодействие также усиливало определенные эффекты, такие как увеличение производства митохондрий.

Исследователи все чаще используют экспрессию генов и другие инструменты молекулярной биологии, чтобы понять влияние загрязнителей окружающей среды на животных. Важно разработать сверхчувствительные методы, которые предупреждают нас в режиме реального времени, когда загрязнитель влияет на здоровье экосистем. Мы не должны ждать, чтобы достичь концентраций загрязняющих веществ, которые могли бы вызвать необратимые последствия.

Следующим шагом будет изучение того, как нанопластики попадают в пищевую сеть.

В настоящее время разрабатываются аналитические инструменты для количественной оценки присутствия нанопластиков в биологических тканях. Например, «пиролизная газовая хроматография» — это аналитический инструмент, который можно использовать для идентификации различных полимеров и загрязняющих веществ в образце.

В будущем его можно будет использовать для определения количества твердых частиц, содержащихся в выращиваемых и диких устрицах.