Eine von Forschern der Griffith University durchgeführte Studie hat zwei Generationen eines in Sedimenten lebenden Wirbellosen Mikroplastik ausgesetzt und herausgefunden, dass die „Eltern“-Generation negative Auswirkungen hatte, die „Kind“-Generation jedoch nicht, was möglicherweise auf eine mögliche Anpassungsreaktion hindeutet.
Die Studie unter der Leitung von Ph.D. Kandidat Hsuan-Cheng Lu und das Team vom ARI Toxicology Research Program am Australian Rivers Institute in Griffith in Zusammenarbeit mit CSIRO ist die erste metabolomische Bewertung des Süßwasser-Makrowirbellosen Chironomus tepperi gegenüber Mikroplastik-Exposition.
Die Forschung „Metabolomische Reaktionen bei benthischen Süßwasserwirbellosen, Chironomus tepperi, ausgesetzt gegenüber Polyethylen-Mikroplastik: Eine Untersuchung über zwei Generationen“, wurde veröffentlicht im Zeitschrift für gefährliche Materialien.
Die Ergebnisse zeigten erhebliche negative Auswirkungen auf Überleben, Wachstum und Entstehung von C. tepperi in der Elterngeneration, in der Folgegeneration wurden jedoch keine derartigen negativen Auswirkungen beobachtet.
Metabolitenprofile in der Elterngeneration deuteten darauf hin, dass die Aufnahme von Mikroplastik durch Hemmung der Nahrungsaufnahme oder Nährstoffassimilation einen Einfluss auf die Bioenergetik haben könnte, was sich wiederum auf das Überleben, das Wachstum und die Entstehung der Elternlarven auswirkt.
Larven unter nicht exponierten Bedingungen zeigten keine Unterschiede im Überlebens- oder Metabolitenprofil, was darauf hindeutet, dass sich die Auswirkungen in der Elterngeneration nicht auf die nächste Generation übertrugen.
„Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass Chironomus-Larven das Potenzial haben, sich innerhalb einer Generation an Umweltstressoren anzupassen, wie zum Beispiel geringe Mengen an Mikroplastik im Sediment“, sagte Lu.
Als zunehmend besorgniserregende Schadstoffe wurde Mikroplastik häufig in Süßwasserumgebungen weltweit gemeldet, und Süßwassersedimente gelten als Hauptsenke.
Obwohl die Aufnahme von Mikroplastik durch Wasserorganismen gut dokumentiert ist, liegen nur begrenzte Informationen über die Auswirkungen von Mikroplastik auf die im Süßwassersediment lebenden (benthischen) Wirbellosen vor, insbesondere bei realistischen Umweltkonzentrationen und über Generationen hinweg.
Diese Studie liefert Einblicke in die tödlichen Auswirkungen von Mikroplastik auf C. tepperi über zwei Generationen. Darüber hinaus liefert diese Studie die erste Auswertung des Metabolomics-Profilings, um die potenziellen organisatorischen und physiologischen Reaktionen der Aufnahme von Mikroplastik bei C. tepperi aufzudecken.
„Während die Ergebnisse der vorliegenden Studie darauf hindeuten, dass sich Chironomus-Larven an geringe Mengen an Mikroplastik anpassen können, ist der Mechanismus unklar“, sagte Lu.
„Lernen sie, es nicht zu sich zu nehmen? Gibt es einen physiologischen Anpassungsmechanismus? Was passiert bei längerer Exposition? Sehen wir, dass diese Anpassung in der dritten und weiteren Generation anhält, oder geht sie verloren?“
„Außerdem wurde unser Experiment mit geringen Mengen an Mikroplastik durchgeführt, aber die Kontamination mit Mikroplastik wird voraussichtlich zunehmen, da unser Kunststoffverbrauch weiter zunimmt. Was würden also höhere Mengen an Mikroplastik bewirken?
„Zukünftige Forschung sollte auch durchgeführt werden, um die Energieaufnahme und -verteilung als Reaktion auf MP-Exposition zu bewerten.“
Mehr Informationen:
Hsuan-Cheng Lu et al., Stoffwechselreaktionen bei benthischen Süßwasserwirbellosen, Chironomus tepperi, ausgesetzt gegenüber Polyethylen-Mikroplastik: Eine Untersuchung über zwei Generationen, Zeitschrift für gefährliche Materialien (2023). DOI: 10.1016/j.jhazmat.2023.132097