Международная группа ученых из Университета Кентукки обнаружила, что единственный коренной вид насекомых Антарктиды уже сталкивается с проблемой микропластика, несмотря на то, что обитает в одном из самых изолированных уголков планеты.

Первое исследование микропластика у антарктических насекомых

Это первое научное исследование, посвященное влиянию микропластика на антарктических насекомых, а также первое, подтвердившее наличие пластиковых частиц внутри диких мошек. Проект стартовал в 2020 году, когда аспирант Джек Девлин, впечатленный документальным фильмом о загрязнении пластиком, задумался: если пластик встречается повсюду, не проник ли он и в такие редкие места, как Антарктида?

Belgica antarctica — уникальный обитатель Антарктиды

В центре внимания исследования — Belgica antarctica, некусающая мошка размером с рисовое зерно. Это самое южное насекомое на Земле и единственный вид, обитающий исключительно в Антарктиде. Личинки живут во влажных мхах и водорослях вдоль Антарктического полуострова, иногда их численность достигает 40 000 на квадратный метр. Питаясь разлагающимися растениями, они играют важную роль в переработке питательных веществ и поддержании хрупкой почвенной экосистемы.

«Мы называем их полиэкстремофилами, — объясняет Девлин. — Они выдерживают сильный холод, засуху, высокую соленость, резкие перепады температур и ультрафиолетовое излучение. Поэтому главный вопрос: защищает ли их эта устойчивость от нового стресса, такого как микропластик, или, наоборот, делает уязвимыми?»

Загрязнение Антарктиды: масштабы и источники

Хотя Антарктиду часто считают нетронутой дикой природой, предыдущие исследования уже выявили пластиковые фрагменты в свежем снеге и морской воде поблизости. Уровень загрязнения здесь ниже, чем в большинстве других регионов мира, но пластик все же попадает в этот регион с океаническими течениями, ветрами и в результате деятельности исследовательских станций и судов.

Лабораторные эксперименты: неожиданные результаты

Чтобы понять, как микропластик влияет на насекомых, ученые провели серию лабораторных экспериментов. Первые результаты оказались неожиданными: даже при высоких концентрациях пластика выживаемость личинок не снижалась, а основной обмен веществ оставался прежним. На первый взгляд, личинки чувствовали себя нормально.

Однако более глубокий анализ выявил скрытое воздействие: у личинок, подвергшихся большему количеству микропластика, снизились жировые запасы, хотя уровень углеводов и белков остался прежним. Жир необходим для накопления энергии, особенно в суровых антарктических условиях.

Девлин предполагает, что медленное питание в холодном климате и особенности почвы ограничивают количество пластика, которое личинки могут проглотить. Из-за сложности проведения исследований в Антарктиде эксперимент длился всего 10 дней, поэтому для понимания долгосрочных последствий необходимы более продолжительные наблюдения.

Микропластик в дикой природе Антарктиды

Вторая часть проекта была посвящена выяснению, действительно ли личинки Belgica antarctica в природе уже поглощают микропластик. В ходе экспедиции 2023 года команда собрала личинок с 20 участков на 13 островах западного побережья Антарктического полуострова. Образцы были немедленно законсервированы, чтобы исключить дополнительное питание.

Для обнаружения пластиковых частиц внутри насекомых использовались современные методы визуализации, способные выявлять частицы размером до четырех микрометров. Из 40 проанализированных личинок у двух были обнаружены микропластиковые фрагменты.

Последствия и перспективы

Хотя найдено всего две частицы, Девлин считает это тревожным сигналом: «В Антарктиде уровень пластика все еще намного ниже, чем в большинстве других мест, и это хорошая новость. Но наше исследование показывает, что микропластик уже проникает в экосистему и при достаточном накоплении начинает влиять на энергетический баланс насекомых».

Поскольку у мошки нет наземных хищников, пластик, который она потребляет, вряд ли попадет дальше по пищевой цепи. Тем не менее, Девлин обеспокоен тем, как длительное воздействие микропластика скажется на личинках, развивающихся в течение двух лет, особенно с учетом потепления и засух, связанных с изменением климата.

Для Девлина это открытие подчеркивает масштаб распространения пластикового загрязнения: «Я думал, что Антарктида — одно из последних мест, не затронутых этой проблемой. Но даже здесь, у этого удивительного насекомого, живущего там, где нет деревьев и почти нет растений, мы находим пластик в кишечнике. Это наглядно показывает масштаб проблемы».

Будущие исследования

В дальнейшем планируется мониторинг уровня микропластика в антарктических почвах и проведение более длительных экспериментов с Belgica antarctica и другими почвенными организмами. «Антарктида дает нам простую экосистему для постановки точных научных вопросов. Если мы обратим внимание сейчас, сможем извлечь уроки, которые пригодятся далеко за пределами полярных регионов», — отмечает Девлин.