Учёные из Гонконгского политехнического университета сообщают, что длительное воздействие добычей, заражённой микропластиком, меняет пищевые предпочтения нематод, приводя к формированию приобретённого влечения к заражённой добыче.
Животные должны оценивать пищу по вкусу, запаху и текстуре, чтобы избежать вредного воздействия. При возможности они корректируют свои предпочтения на основе опыта и связывают вкусы с результатами.
Загрязняющие вещества теперь проникают в источники пищи во многих экосистемах, что приводит к их широкому распространению среди диких популяций. Микропластик из-за своего маленького размера часто попадает в организм по ошибке, и мелкие организмы могут путать его с бактериями или грибами, особенно в загрязнённой среде.
В исследовании, опубликованном в журнале Environmental Science & Technology Letters, учёные разработали поведенческие тесты, чтобы проверить, могут ли хищные нематоды обнаруживать и различать между добычей, заражённой микропластиком, и незаражённой добычей, и может ли эта дискриминация изменяться под воздействием опыта.
Результаты исследования
В экспериментальных условиях с использованием Caenorhabditis elegans исследователи наблюдали, что черви, выращенные на бактериальных диетах, мигрировали к незаражённым (без микропластика) пищевым участкам, когда им предоставлялся выбор.
Однако когда в течение нескольких поколений их кормили бактериями, смешанными с микропластиком, у червей развилось влечение к пище, заражённой микропластиком. Эти поведенческие изменения требуют функционального обонятельного обучения, что подразумевает участие гена lrn-1.
На платформах с агаром и в почвенных микрокосмах поведение нематод при поиске пищи соответствовало истории воздействия, а не врождённым предпочтениям. Обученные хищники выбирали добычу, напоминающую их предыдущую среду, изменяя направление поиска добычи в ответ на воздействие загрязнения в течение нескольких поколений.
Мутанты Odr-10, у которых отсутствует функциональный обонятельный хемосенсорный рецептор, не проявляли предпочтения между чистой и грязной пищей, что указывает на наличие способности обнаруживать загрязнение микропластиком и на то, что для этого требуется обонятельный ввод, опосредованный odr-10.
Нематоды, приученные к заражённой пище в течение трёх последовательных поколений, выработали к ней предпочтение. Мутанты lrn-1, у которых нарушено обонятельное ассоциативное обучение, не приобрели этот поведенческий сдвиг даже после многогенерационного воздействия заражённой добычи, что указывает на необходимость функционального механизма обучения для изменения поведения.
Авторы приходят к выводу, что воздействие микропластика изменило поведение нематод при поиске пищи, изменив восприятие обычной добычи. Первоначально загрязнение изменило обонятельный профиль бактериальной добычи, сделав её менее привлекательной и вызвав избегание. Однако после привыкания к выживанию только на заражённом профиле сформировалось новое предпочтение.
Исследователи выразили обеспокоенность тем, что многогенерационное приучение к заражённой добыче может нарушить трофические каскады и поток питательных веществ в загрязнённых экосистемах. Хищники, обученные микропластику, могут реструктурировать пищевые сети, изменяя распределение и численность добычи.