Microplasticele au ajuns în singura insectă nativă din Antarctica: Belgica antarctica consumă particule în sălbăticie

Sursa foto: Sciencedaily

Descoperire la marginile lumii

O echipă internațională condusă de cercetători de la University of Kentucky a demonstrat că microplasticele au pătruns în ciclul trofic al unuia dintre cele mai izolate ecosisteme ale planetei. Studiul, publicat în revista Science of the Total Environment, raportă pentru prima dată prezența particulelor plastice în insecta nativă exclusiv antarctică, Belgica antarctica, și investighează efectele expunerii la microplastice asupra acestor organisme dure, capabile să supraviețuiască în condiții extreme.

Belgica antarctica — supraviețuitor extrem

Belgica antarctica este o muscă mică, neînțepătoare, de dimensiunea unui bob de orez, recunoscută drept cea mai sudică insectă de pe planetă. Larvele speciei trăiesc în covoare umeze de mușchi și alge de-a lungul Peninsulei Antarctice, unde, în anumite locuri, densitatea lor poate atinge aproape 40.000 de indivizi pe metru pătrat. Alimentându-se cu materie vegetală în descompunere, aceste larve joacă un rol esențial în reciclarea nutrienților și în menținerea funcționării solului fragil din regiune.

Autorii studiului subliniază că Belgica antarctica este un „poliextremofil”: organism capabil să facă față frigului intens, uscării, salinității ridicate, variațiilor mari de temperatură și radiațiilor ultraviolete. Această reziliență a ridicat o întrebare centrală pentru cercetători: oferă această robustețe o protecție împotriva unui stresor nou, precum microplasticele, sau, dimpotrivă, îi face mai vulnerabili la un factor pe care nu l-au întâlnit niciodată?

Testele de laborator: supraviețuire aparent normală, costuri ascunse

Pentru a răspunde la această întrebare, echipa a efectuat experimente controlate în laborator. Rezultatele inițiale au fost surprinzătoare: chiar și la cele mai ridicate concentrații de plastic folosite în experimente, rata de supraviețuire a larvelor nu a scăzut semnificativ, iar metabolismul de bază nu a arătat modificări evidente.

Cu toate acestea, analizele mai fine au scos la iveală un efect invizibil la prima vedere: larvele expuse la nivele mai mari de microplastice au prezentat rezerve de grăsime reduse, în timp ce nivelurile de carbohidrați și proteine au rămas comparabile cu cele ale grupurilor neexpuse. Acumularea de grăsime este esențială pentru stocarea energiei, mai ales într-un mediu atât de ostil precum Antarctica, unde perioadele de aprovizionare sunt limitate și adaptările energetice sunt critice pentru supraviețuire.

Cercetătorii notează câteva limitări practice ale experimentelor: hrănirea lentă în condiții reci și complexitatea solurilor naturale pot limita cantitatea de particule ingerate de larve. Din cauza provocărilor logistice asociate muncii pe teren în Antarctica, durata experimentului de expunere a fost de 10 zile, iar autorii avertizează că sunt necesare studii pe perioade mai lungi pentru a înțelege efectele expunerii continue pe parcursul ciclului de viață al insectei.

Microplastice identificate în probe colectate din sălbăticie

În faza a doua a proiectului, echipa s-a concentrat pe o întrebare simplă, dar esențială: consumă în mod curent larvele de Belgica antarctica microplastice în mediul lor natural? În timpul unui voiaj de cercetare din 2023, desfășurat de-a lungul Peninsulei Antarctice de Vest, cercetătorii au colectat larve din 20 de situri situate pe 13 insule. Specimenele au fost conservate imediat după recoltare pentru a preveni orice alimentare ulterioară care ar fi putut altera rezultatele.

Pentru detectarea particulelor plastice din interiorul insectelor, Jack Devlin a colaborat cu Elisa Bergami, specialistă în microplastice de la University of Modena and Reggio Emilia, și cu expertul în imagistică Giovanni Birarda de la Elettra Sincrotrone Trieste. Echipa a disecat larvele, care măsurau aproximativ cinci milimetri, și a examinat conținutul intestinal folosind instrumente avansate de imagistică capabile să identifice „amprente chimice” ale particulelor de dimensiuni chiar și de patru micrometri, mult sub limita vizibilității cu ochiul liber.

Din 40 de larve analizate, cercetătorii au identificat două fragmente de microplastic. Deși numărul particulelor descoperite pare mic, autorii consideră această descoperire ca un semnal timpuriu: nivelurile de plastic din Antarctica sunt încă mult sub cele din majoritatea regiunilor globului, dar microplasticele au început să pătrundă în comunitățile de sol și pot influența balanța energetică a insectelor în cazul unei creșteri a concentrațiilor.

Metode analitice și precauții

Detectarea microplasticelor la scară micrometrică a necesitat proceduri riguroase pentru a exclude contaminarea în timpul manevrei și pentru a distinge particulele plastice de alte materiale naturale. Echipa a folosit instrumente care identifică compoziția chimică a particulelor și, astfel, au putut confirma natura plastică a fragmentelor găsite. Specimenele au fost conservate imediat pentru a se asigura că particulele detectate provin din mediul natural și nu din manipulare post-recoltare.

Autorii notează că descoperirea a fost făcută într-un context în care plasticele ajung în Antarctica prin curenți oceanici, transport eolian și activități umane asociate stațiilor de cercetare și navelor. Deși nivelurile sunt mai scăzute decât în multe alte părți ale lumii, prezența lor confirmă că nu există locuri complet izolate de această poluare globală.

Implicarea cercetătorilor și motivația proiectului

Proiectul a început în 2020, când Jack Devlin, pe atunci doctorand, a vizionat un documentar despre poluarea cu plastic, care l-a determinat să se întrebe dacă astfel de particule apar și în cele mai rare și izolate habitate. „Am fost foarte impresionat de acel film,” a spus Devlin, iar curiozitatea l-a determinat să citească despre efectele plasticului asupra insectelor și să investigheze cum sunt afectate locuri aparent neatins de om, precum Antarctica.

Colaborarea interdisciplinară a inclus entomologi, specialiști în microplastice și experți în imagistică, precum și investigații de teren complexe, toate concepute pentru a delimita atât prezența microplasticelor, cât și potențialele consecințe asupra fiziologiei insectei.

Ce urmează: monitorizare și experimente pe termen lung

Autorii subliniază necesitatea unor studii continue care să monitorizeze nivelurile de microplastice din solurile antarctice și să efectueze experimente pe durate mai lungi și în condiții cu multiple stresori. O preocupare particulară este că, pe măsură ce clima se încălzește și devine mai uscată în anumite regiuni, larvele care se dezvoltă pe parcursul a doi ani pot fi expuse unor presiuni suplimentare care să potențeze efectele negative ale microplasticelor.

Devlin a remarcat că Antarctica oferă un ecosistem relativ simplu în care pot fi puse întrebări foarte clare și concentrate. Studierea acestor sisteme timpurii ne poate oferi lecții aplicabile mult dincolo de regiunile polare, dacă se acordă atenție acum.

Finanțare și recunoaștere

Lucrarea a beneficiat de sprijin financiar din partea Antarctic Science International Bursary, a U.S. National Science Foundation și a National Institute of Food and Agriculture. Cercetarea raportată în publicație a fost susținută de U.S. National Science Foundation sub Award No. 1850988. De asemenea, materialul se bazează pe lucrări susținute de National Institute of Food and Agriculture, U.S. Department of Agriculture, Hatch Project sub award number 7000545. Autorii precizează că opiniile, concluziile și recomandările exprimate nu reflectă neapărat punctele de vedere ale agențiilor finanțatoare.

Referință științifică

Articolul principal care documentează aceste rezultate este semnat de: Jack J. Devlin, Cleverson Lima, Yuta Kawarasaki, J.D. Gantz, Vitor A.C. Pavinato, Marco Scaramelli, Valentina Ferrari, Lisa Vaccari, Giovanni Birarda, Elisa Bergami, Andrew P. Michel, Peter Convey, Scott A.L. Hayward și Nicholas M. Teets, și este intitulat „Prevalența și consecințele ingerării microplasticelor la cea mai sudică insectă a lumii, Belgica antarctica”, publicat în Science of The Total Environment (2025), DOI: 10.1016/j.scitotenv.2025.180800.

Un semnal de alarmă discret, dar clar

Deși constatările nu indică o invazie imediată a microplasticelor în comunitățile de sol antarctice, ele marchează un prim punct de inflexiune: chiar și cele mai rezistente organisme, care trăiesc în medii aparent izolate, nu sunt imunizate împotriva contaminării globale cu plastic. Reducerea rezervelor de grăsime observată în laborator sugerează un cost energetic potențial care ar putea deveni semnificativ pe termen lung sau în condiții de stres climatic adițional.

Studiul deschide două direcții clare pentru cercetările viitoare: extinderea monitorizării pentru a stabili tendințe pe termen lung ale microplasticelor în solurile antarctice și realizarea de experimente multi-stres care să imite condițiile tot mai variabile generate de schimbările climatice. Doar prin astfel de demersuri se pot înțelege pe deplin implicațiile microplasticelor pentru organismele care modelează funcționarea ecosistemelor polare.

Mai multe detalii despre comunicatul inițial al universității pot fi consultate pe pagina instituțională a University of Kentucky: Comunicat University of Kentucky. Articolul științific este disponibil prin DOI-ul publicației: DOI 10.1016/j.scitotenv.2025.180800. De asemenea, sinteza în limba engleză a constat rezultatele publicate pe site-ul de știri științifice: ScienceDaily – Microplastics have reached Antarctica’s only native insect.