СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 6
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Проблема загрязнения окружающей среды микропластиком 9
1.1 Общие сведения о пластике 9
1.2 Типы пластика 9
1.3 Размеры пластикового мусора 10
1.4 Классификация микропластика и основные источники его поступления в
окружающую среду 10
1.5 Воздействие микропластика на живые организмы 11
2 Материал и методы 17
2.1 Колонии комаров 17
2.1.1 Сбор комаров рода Anopheles 17
2.1.2 Культивирование комаров рода Aedes 17
2.2 Приготовление микропластика 17
2.3 Экспериментальные исследования 18
2.4 Гистологические наблюдения 19
2.5 Методы микроскопии и визуализации 19
2.6 Статистические методы 19
3 Онтогенетический перенос микропластика у кровососущих комаров (Diptera:
Culicidae) 21
3.1 Биоаккумуляция микропластика в комарах рода Aedes 21
3.2 Биоаккумуляция микропластика в комарах рода Anopheles 25
3.3 Сравнительный анализ биоаккумуляции микропластика в комарах разных родов и
его влияния на их физиологические параметры 29
ВЫВОДЫ 32
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 33
Пластик - невероятно широко используемый материал во всех сферах человеческой жизни - от упаковки продуктов питания и предметов домашнего обихода до высокотехнологичных применений в медицине и электронике (Andrady, 2015). Однако его широкое использование в сочетании с низкой стоимостью привело к проблемам неэффективного обращения с отходами и загрязнения окружающей среды во всем мире (Heidbreder et al., 2019; Borrelle et al., 2020). С 2020 года фиксируется дополнительный рост выброса пластика в окружающую среду из-за пандемии COVID-19 (Peng et al., 2021; Shams et al., 2021). Попадая в природные экосистемы, пластиковые предметы могут фрагментироваться с образованием микропластика (МП) размером от 1 мкм до 5 мм и более мелких фракций - нанопластика (НП) размером менее 1 мкм (Barnes et al., 2009; Gigault et al., 2018). Кроме того, существует проблема прямого попадания микроразмерного пластика в окружающую среду с бытовыми и промышленными отходами (Boucher, Friot, 2017). Выявление и изучение поведения МП в различных средах и живых организмах является крайне важным направлением исследований, в том числе из-за неблагоприятного физиологического воздействия на животных и человека (Campanale et al., 2020; Yong et al., 2020).
Несмотря на то, что МП обнаруживается практически во всех средах, от почв и подземных вод до атмосферы, поверхностные воды являются основным стоком МП на планете (Rochman, Hoellein, 2020; Ricciardi et al., 2021). Многие водные животные поглощают МП, принимая его за частицы пищи, или потребляют его пассивно, так что пластик попадает в пищевые сети (Lehel, Murphy, 2021). До недавнего времени биоаккумуляция МП гидробионтами была известна в основном для морских видов. На сегодняшний день МП обнаружен у пресноводных организмов практически всех трофических уровней (Parker et al., 2021; Gallitelli et al., 2021; Miloloza et al., 2021), получены доказательства возможности его накопления и биомагнификации в пищевые сети пресноводных систем (Szymanska, Obolewski, 2020).
Комары (Diptera: Culicidae) являются кровососущими насекомыми и переносчиками трансмиссивных протозойных и гельминтных заболеваний у диких животных и человека, включая малярию, вирусы желтой лихорадки, денге, чикунгунья и Зика (Dobson, Fuofopoulos, 2001; Clements, 2012; Bhatt et al., 2013). Два рода комаров, Aedes (L., 1762) и Anopheles (Meigen, 1818), привлекли большое внимание из-за их значительной роли в передаче данных патогенов. Помимо этого, они могут участвовать в циркуляции МП и НП в окружающей среде за счет переноса мельчайших частиц в сетях передачи патогенов. Недавно было высказано предположение о том, что МП стоит рассматривать как повсеместную опасность для окружающей среды, потенциально способствующую повторному возникновению инфекционных заболеваний, в том числе при переносе насекомыми (Loiseau, Sorci, 2022). Кроме того, комары - беспозвоночные, ювенильные стадии жизни которых проходят в воде, а взрослые особи летают на суше. Так, они способны переносить МП между водной и наземной средами. Количественная оценка такого переноса была бы очень полезна для моделирования процессов глобального цикла МП.
Цель исследования - количественная оценка онтогенетического переноса флуоресцентных полистирольных частиц МП кровососущими комарами сем. Culicidae, а также оценка его влияния на массу и смертность насекомых.
Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд следующих задач:
1. Изучение возможности онтогенетического переноса МП от личинок к куколкам и имаго у комаров рода Aedesи Anopheles;
2. Количественная оценка онтогенетического переноса флуоресцентных полистирольных частиц МП кровососущими комарами;
3. Оценка влияния МП на массу и смертность комаров.
1. На примере кровососущих комаров рода Aedesи Anopheles,являющихся важными переносчиками опасных трансмиссивных болезней животных и человека, экспериментально доказано, что у насекомых с полным превращением МЧ могут переходить от питающихся водных личинок к непитающимся куколкам, а затем в имаго, вылетающих на сушу.
2. МП активно поглощается личинками при питании, при этом не оказывая влияния на смертность комаров, однако влияет на их пищевое поведение.
3. Микросферы PS размером 2 мкм влияют на метаморфоз комаров рода Anopheles(в эксперименте метаморфоз на всех стадиях развития осуществлялся быстрее, чем в контроле).
4. Кровососущие комары могут участвовать в циркуляции МП, перенося частицы из водной среды в наземную и потенциально обеспечивая их передачу теплокровным животным и человеку.
5. Доказано, что онтогенетический перенос МП различается у разных родов кровососущих комаров.
