Водяные блохи адаптируются к компонентам солнцезащитных средств в долгосрочной перспективе

Новое исследование влияния солнцезащитных средств на пресноводные экосистемы показывает, что воздействие может быть менее тревожным, чем считалось ранее. Это ставит под вопрос точность лабораторных исследований загрязнителей окружающей среды.

Существует разрыв между тем, как мы изучаем загрязнители в лаборатории, и тем, что происходит в реальном мире. Цель проекта — проверить, соответствуют ли простые лабораторные модели естественной среде.

В 2020 году исследование показало, что двухнедельное воздействие ультрафиолетовых фильтров (UVF) на вид водяных блох Daphnia magna было для них смертельным.

В этом последующем исследовании команда хотела увидеть, что произойдет, если пять поколений блох будут подвергаться воздействию определенных UVF. Выяснилось, что вид со временем акклиматизировался к загрязнителям.

Органические UVF содержатся во многих средствах по уходу за кожей, таких как солнцезащитный крем и бальзам для губ, и попадают с нашей кожи в воду. Ряд туристических направлений, включая Арубу, Палау, Таиланд и Гавайи, уже запретили солнцезащитные средства с UVF.

Однако, хотя краткосрочные исследования показывают, что UVF могут представлять риск для таких беспозвоночных видов, как кораллы, долгосрочных исследований проведено мало.

Долгосрочный подход

Большинство тестов на токсичность длятся от 2 до 21 дня, но последнее исследование охватило почти три месяца, наблюдая за эффектами воздействия на пять поколений блох. Все они подвергались воздействию одинаковых концентраций химических веществ, соответствующих верхней границе того, что можно разумно обнаружить в окружающей среде.

Результаты показали, что уровень смертности снижался с каждым поколением. Погибло две трети блох первого поколения, во втором поколении это число упало до одной трети, а в третьем, четвертом и пятом поколениях смертность была практически нулевой.

Исследователи отмечают, что новорожденные водяные блохи подвергались воздействию во время родительского воздействия — это не то, что обычно наблюдается в краткосрочных исследованиях.

Хотя результаты доказывают, что уровень смертности снизился, неизвестно, как водяные блохи акклиматизировались к UVF или вызвали ли вещества какие-либо негативные эффекты у последующих поколений.

Daphnia акклиматизировались и выжили все время, но неизвестно, остались ли они в том же состоянии здоровья, что и до воздействия.

Биологический процесс, называемый фенотипической пластичностью, определяет способность организма изменять активность генов в ответ на условия окружающей среды. В случае Daphnia, если акклиматизация прошла успешно, но потребовала слишком много энергии, это могло иметь последствия.

Они могли остаться живыми, но чрезвычайно уязвимыми для второго стрессового события, такого как новый загрязнитель или волна тепла.

Следующие шаги проекта — изучение образцов тканей Daphnia и изменений в их белках. Это поможет определить, как именно они реагируют на присутствие этих загрязнителей и каковы механизмы этой акклиматизации.

«Канарейка в угольной шахте»

Беспозвоночные виды, такие как Daphnia, не так сложны, как рыбы или млекопитающие; в результате они более чувствительны к загрязнителям окружающей среды.

Эта чувствительность делает их «прозрачной канарейкой в угольной шахте» для изучения воздействия UVF.

Если самые чувствительные виды не имеют проблем с этими химическими веществами, это хороший признак того, что нам не о чем беспокоиться. Если мы видим чувствительность, это означает, что нам нужно изучать их дальше, проводить больше испытаний, особенно на других видах, которые могут быть не такими чувствительными.

Другие виды, используемые для изучения воздействия токсикантов, такие как рыбки данио, присутствуют только в определенных частях мира, но Daphnia встречаются в пресноводных озерах по всему миру.

Новое исследование, опубликованное в Journal of Hazardous Materials, предполагает, что краткосрочные исследования могут переоценивать уровень долгосрочной токсичности UVF для Daphnia magna. Тревожные результаты краткосрочных исследований влияют на политику по защите чувствительных видов беспозвоночных, хотя эти исследования могут неточно отражать долгосрочные результаты.

Новые данные также заставляют задуматься, являются ли UVF — особенно с учетом их важности для защиты кожи от вредного солнечного воздействия — самой насущной проблемой для исследователей окружающей среды.

Эти UVF нужно контролировать, и если концентрации в окружающей среде увеличатся, они, безусловно, вызывают беспокойство. Но, поскольку они в основном представляют опасность для очень специфического вида и приносят большую пользу здоровью человека, в окружающей среде есть более токсичные химические вещества, на изучение которых мы могли бы направить наши ограниченные исследовательские ресурсы.