الآثار الإيكولوجية للبلاستيك الدقيق على نمو جنين الطيور عن طريق الفقس دون قشر البيض

بلغ إنتاج النفايات البلاستيكية حوالي 6300 طن متري في عام 2015، تم إعادة تدوير عشرها، وتم حرق البقية أو دفنها تحت الأرض. وتشير التقديرات إلى أن حوالي 12000 طن من النفايات البلاستيكية سيتم دفنها تحت الأرض بحلول عام 2050^1. مع اهتمام المجتمع الدولي للنفايات البلاستيكية، اقترح طومسون لأول مرة مفهوم البلاستيك الدقيق في عام 2004². تشير البلاستيك الدقيق (أعضاء البرلمان) إلى البلاستيك الجسيمات الصغيرة التي يقل قطرها عن 5 ملم. في الوقت الحاضر، اكتشف الباحثون وجود أعضاء البرلمان في كل مكان في الساحل من مختلف القارات، وجزر المحيط الأطلسي، والبحيرات الداخلية، والقطب الشمالي، وموائل أعماق البحار^{3و4و5و6و7}. ولذلك، بدأ المزيد من الباحثين في دراسة المخاطر البيئية لأعضاء البرلمان.

يمكن للكائنات الحية استيعاب أعضاء البرلمان في البيئة. تم العثور على أعضاء البرلمان في الجهاز الهضمي من 233 الكائنات البحرية في جميع أنحاء العالم (بما في ذلك 100٪ أنواع السلاحف، 36٪ أنواع الفقمة، 59٪ أنواع الحيتان، 59٪ أنواع الطيور البحرية، 92 نوعا من الأسماك البحرية، و 6 أنواع من اللافقاريات)⁸. وعلاوة على ذلك، قد يمنع أعضاء البرلمان الجهاز الهضمي للكائنات الحية، وتتراكم، وتهاجر في البوب⁹بهم . وقد تبين أنه يمكن نقل أعضاء البرلمان عبر السلسلة الغذائية، ويختلف مداها مع التغيرات في الموائل، ومرحلة النمو، وعادات التغذية، ومصادر الغذاء^10. وأفاد بعض الباحثين بوجود أعضاء البرلمان في فضلات الطيور البحرية¹¹، مما يعني أن الطيور البحرية تعمل كناقل لأعضاء البرلمان. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤثر ابتلاع أعضاء البرلمان على صحة بعض الكائنات الحية. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون أعضاء البرلمان متشابكين في الجهاز الهضمي ، وبالتالي زيادة وفيات الحيتانيات¹².

فلنواب وحدهم لهم آثار سامة على الكائنات الحية، فضلا عن الآثار السامة المشتركة على الكائنات الحية ذات الملوثات الأخرى. ابتلاع تركيزات ذات الصلة بالبيئة من الحطام البلاستيك قد يزعج وظيفة نظام الغدد الصماء من الأسماك البالغة¹³. حجم البلاستيك الدقيق هو واحد من العوامل الهامة التي تؤثر على امتصاصها وتراكمها من قبل الكائنات الحية^14،15. البلاستيك صغير الحجم ، وخاصة البلاستيك نانو الحجم ، عرضة للتفاعل مع الخلايا والكائنات الحية ذات السمية العالية^{16،17،18،19}. وعلى الرغم من أن الآثار الضارة للبلاستيك الدقيق بحجم الجسيمات النانوية على الكائنات الحية تتجاوز مستوى البحوث الحالي، فإن الكشف عن البلاستيك الدقيق وتحديد حجمه بأحجام تقل عن عدة ميكرومترات، ولا سيما البلاستيك دون الميكرون/نانو في البيئة، لا يزال يشكل تحديا كبيرا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن البلاستيك النانوي له أيضا بعض الآثار على الأجنة. البوليسترين يمكن أن تلحق الضرر تطوير أجنة قنفذ البحر من خلال تنظيم البروتين والجينات ملامح²⁰.

لاستكشاف التأثير المحتمل لأعضاء البرلمان على الكائنات الحية، أجرينا هذه الدراسة. نظرا للتشابه بين أجنة الطيور والأجنة البشرية ، وعادة ما تستخدم في بحوث البيولوجيا التنموية²¹ بما في ذلك تولد الأوعية وتولد الأوعية ، وهندسة الأنسجة ، وزرع المواد الحيوية ، وأورام الدماغ^22،23،24. أجنة الطيور لديها مزايا منخفضة التكلفة، ودورة ثقافة قصيرة وسهلة التشغيل^25،26. لذلك، اخترنا أجنة السمان مع دورة نمو قصيرة كحيوان تجريبي في هذه الدراسة. في وقت واحد، يمكننا أن نلاحظ مباشرة التغيرات المورفولوجية لأجنة السمان المعرضة لأعضاء البرلمان خلال مرحلة النمو الجنيني باستخدام تكنولوجيا الفقس الخالية من قشر البيض. وكانت المواد التجريبية المستخدمة هي البولي بروبلين (PP) والبوليسترين (PS). لأن PP و PS²⁷ تمثل أكبر نسبة من أنواع البوليمر التي تم الحصول عليها في الرواسب والمائيات في جميع أنحاء العالم، وأنواع البوليمر الأكثر شيوعا المستخرجة من الكائنات البحرية التي تم التقاطها هي الإيثيلين والبروبيلين^28. يصف هذا البروتوكول التجريبي العملية الكاملة للتقييم البصري للآثار السمية لأعضاء البرلمان على أجنة السمان المعرضة لأعضاء البرلمان. يمكننا بسهولة توسيع هذه الطريقة لفحص سمية الملوثات الأخرى لنمو الأجنة من الحيوانات الأخرى oviparous.