Новое масштабное исследование выявило опасный эффект двух экологических проблем современности: пластикового загрязнения и глобального потепления. Выяснилось, что рост температур не только увеличивает количество микропластика в окружающей среде, но и многократно усиливает его токсичность для всех живых организмов. Подробности – в материале «ФедералПресс».
Почему потепление усугубило ущерб от пластикового загрязнения биосферы
Пластик и изменение климата долгое время рассматривались наукой и обществом как две параллельные, хотя и серьезные, катастрофы. Однако масштабный систематический обзор, проведенный международной группой ученых, опубликованный в журнале Frontiers in Science, показал, что это опаснейший тандем. Их взаимодействие создает кумулятивный эффект, где общая угроза становится больше, чем просто сумма двух частей.
Анализ более 230 научных работ раскрыл двойной удар. Во-первых, глобальное потепление напрямую увеличивает концентрацию пластика в экосистемах. Учащение экстремальных погодных явлений – наводнений, тайфунов, штормов – приводит к катастрофическим выбросам пластикового мусора. Концентрация микропластика в устьях рек после паводков может взлетать в 40 раз, а затем шторма с такой же силой «утрамбовывают» его в прибрежные донные отложения, отравляя основу пищевых цепей.
Во-вторых, и это ключевое открытие, повышение температуры среды усиливает токсичность самих пластиковых частиц для живых организмов – от пресноводного планктона до сельскохозяйственных растений. При нагревании интенсифицируются процессы фото- и термодеградации полимеров. Пластик быстрее распадается, но при этом активнее выщелачивает в окружающую среду химические добавки: пластификаторы, антипирены, стабилизаторы. Многие из этих веществ являются доказанными эндокринными разрушителями и канцерогенами. В теплой воде их растворимость и биодоступность для организмов резко возрастает.
Результат, фиксируемый в исследованиях, однозначен: при совместном воздействии теплового стресса и пластика у организмов сильнее угнетается рост, падает плодовитость, а смертность растет. Экосистемы, и без того страдающие от климатических изменений, получают дополнительный токсический удар, подрывающий их устойчивость.
Как микропластик разрушает человеческий мозг
Исследование, проведенное учеными из Технологического университета Сиднея и Обернского университета (США), сфокусировалось на нейротоксичности пластика. Специалисты выделили пять последовательных и взаимосвязанных путей, которыми микроскопические частицы могут наносить ущерб головному мозгу, открывая дорогу нейродегенеративным заболеваниям.
Прорыв защитного барьера. Первая линия обороны мозга – гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) – избирательно пропускает только необходимые вещества. Микропластик, как выясняется, способен нарушать целостность этого барьера, увеличивая его проницаемость. Это открывает «ворота» не только для самих частиц, но и для других токсинов, которые в норме должны блокироваться.
Провокация хронического воспаления. Проникнув в мозг, пластик идентифицируется иммунными клетками мозга – микроглией – как чужеродный захватчик. Это запускает гиперактивный иммунный ответ. Микроглия переходит в постоянное состояние «боевой готовности», выделяя провоспалительные цитокины. Хроническое нейровоспаление становится благодатной почвой для повреждения здоровых нейронов.
Окислительный стресс. Микропластик действует как катализатор, резко увеличивающий производство активных форм кислорода (АФК) – агрессивных молекул, которые повреждают липиды, белки и ДНК клеток. Параллельно частицы истощают естественную антиоксидантную защиту организма, лишая нейроны возможности противостоять этому натиску.
Энергетический кризис клеток. Митохондрии, клеточные «электростанции», становятся мишенью номер два. Токсическое воздействие нарушает их функцию, снижая выработку аденозинтрифосфата (АТФ) – универсального источника энергии. Нейроны, чрезвычайно зависимые от энергии, голодают, их коммуникация нарушается, что ведет к дисфункции и гибели.
Прямая гибель нейронов. Все перечисленные механизмы – нарушение ГЭБ, воспаление, окислительный стресс и энергетический голод – создают порочный круг, кульминацией которого является апоптоз (запрограммированная смерть) нервных клеток. Массовая потеря нейронов – это прямой путь к атрофии мозга и когнитивному спаду.
Рекомендуем также прочитать у «ФедералПресс» о том, почему климат в России теплеет в два раза быстрее, чем в других странах, и что с этим делать.
Фото: ФедералПресс / Ксения Кобалия