Karabidští střevlíci z čeledi Carabidae jsou tak běžné, jak přicházejí. Tito malí noční lovci se nacházejí téměř v každém pozemském prostředí na planetě. Pro některé jsou to prostě škůdci – nechvalně proslulí svým štiplavým zápachem, který vydávají, když jsou ohroženi. Jiní, ale zejména zemědělci, je mají rádi, protože svou nenasytnou chuť uspokojují mlsáním různých zahradních škůdců, včetně hlemýžďů, housenek, slimáků a dalších malých bezobratlých.
Bohužel jejich strava v poslední době začala zahrnovat také mikroplasty.
Malé úlomky, filmy a vlákna tohoto obtěžujícího materiálu jsou rozptýleny v našich oceánech a našich zemích. V půdě mají tendenci se hromadit, měnit strukturu půdy a způsob, jakým zadržuje vodu, a téměř nepředvídatelně reagují s mikroby ve svém okolí.
Čím menší je kousek mikroplastu, tím snáze ho organismy tráví. Vědci zjistili, že jejich následné účinky zahrnují škodlivé účinky na okolní tkáň a metabolický stres.
Inovativní přístup
Zatímco distribuce a důsledky mikroplastů jsou dobře zdokumentovány ve vodním prostředí, jejich sledování v suchozemských ekosystémech se ukázalo jako poměrně obtížné. Primárním problémem je půda samotná: na rozdíl od vody, kterou lze filtrovat a analyzovat, je půda komplexní, heterogenní matricí. Zde se mikroplasty zaplétají s organickou hmotou, jílovými částicemi a minerálními zrny, takže metody vědců k jejich extrakci pro studium jsou technicky náročné. I když je vědci získají, mají potíže s rozlišením syntetických mikroplastických fragmentů od přírodních vláken a potřebují k tomu specializované laboratoře.
Zavrtávání žížal a hmyzu také pomáhá šířit mikroplasty půdou a kořeny postižených rostlin je mohou zanést hlouběji do podzemí. V důsledku toho se vědci často musí zapojit do pracného odběru vzorků půdy, po kterém následuje chemické ošetření a drahé techniky, jako je spektroskopie.
K vyplnění mezery byl nezbytný inovativní přístup.
Nedávno se na tento problém nově podívali vědci z Itálie. Skupina začala hledat hmyz, který by mohl pomoci detekovat mikroplasty v půdě, místo aby to museli dělat přímo vědci. Italská skupina usoudila, že tento hmyz by se musel snadno odebírat, měl by být široce distribuován a musel být dobře zdokumentován v literatuře pro další analýzu.
Carabid brouk se vešel do toho.
Povzbuzující i zneklidňující
Ve studii publikované v Ekologické indikátoryvědci nastražili pasti podél italského pobřeží Conero od července do října 2020. Podle ScienceDirect„Pastily jsou plastové nádoby zahloubené do substrátu, dokud nejsou v jedné rovině s okolním povrchem, často pokryté plastovými deskami, aby se zabránilo vniknutí deště a nečistot, a mohou obsahovat konzervační látky, jako je etylenglykol nebo fyziologický roztok.“
Tyto pasti zachytily karabidské brouky z různých míst s různou úrovní lidské činnosti: mimo jiné na louce, v lesích a na kamenité pláži.
Když měli vědci vzorek 50 brouků karabidů, rozřezali každý vzorek, extrahovali obsah jejich střev, natrávili je oxidačními roztoky, přefiltrovali zbytky a zkoumali to, co zbylo pod mikroskopy a pomocí infračervené spektroskopie.
To, co zjistili, je povzbudilo i znepokojilo. Téměř třetina brouků nesla úlomky mikroplastů, většinou polyester a silikon, o velikosti od 0,1 do 1 mm a často ne větší než zrnko písku. Nejvyšší míry požití mikroplastů se objevily na kamenité pláži oblíbené letními turisty, kde až 87 % brouků zachycených v srpnu obsahovalo plast.
Povzbuzení přišlo ze skutečnosti, že karabidové se ukázali jako legitimní bioindikátory mikroplastů. Zatímco tato studie představuje pouze první krok tímto směrem, podle autorů lze na této práci vyvinout více standardizovaných technik. Například brouci karabidové mohou být integrováni do programů biologického monitorování jako nákladově efektivní způsob, jak posoudit rozsah mikroplastické kontaminace v místě.
Jednoduchý, citlivý fix
Myšlenka použití bioindikátorů není nová. Zejména v Indii zemědělci již používají bioindikátory, které jim pomáhají předvídat blížící se déšť, bojovat proti škůdcům, hodnotit úrodnost půdy a vyhodnocovat úspěšnost některých postupů ekologického zemědělství. V zemi také probíhá řada výzkumů zaměřených na detekci kontaminantů v řekách a zemědělských pozemcích pomocí hmyzu.
Ale proč hmyz? Nová studie ve skutečnosti také objevila žížaly (což jsou kroužkovci), kteří požili mikroplasty.
V recenzi publikované nedávno v Rostlinný archivtým vědců z Navsari Agricultural University (NAU) v Suratu vysvětlil, proč hmyz představuje jasné výhody.
Hlavním účelem bioindikátoru je být jednoduchým a citlivým ukazatelem zdraví ekosystému.
Podle Rostlinný archiv papír, hmyz je účinným bioindikátorem, protože rychle reaguje na environmentální stres, je hojný a má krátké životní cykly. Jsou také schopny včas varovat před ekologickými změnami, jsou nákladově efektivní na sledování a citlivě reflektují důsledky znečišťujících látek na ekosystémy, rostliny a člověka.
„Jejich prevalence ve většině suchozemských biotopů následovaná schopností migrovat z nich dělá tou nejlepší volbou,“ řekl v tomto ohledu entomolog NAU Malireddi Prasanna a hlavní autor článku o karabidských broucích.
Reakce lidí
Dodala, že i když jsou jejich populace negativně ovlivněny, když vědci vyzvednou jednotlivce z oblasti ke studiu, to, co se naučí, by mohlo pomoci chránit hmyz.
Přehledový dokument také vyjmenoval důležité výzvy při práci s hmyzem jako bioindikátory. Zahrnují přirozené kolísání jejich populací, dočasné úbytky z kalamit, predační tlak a jejich nepřítomnost v konkrétních ročních obdobích. Jejich složité životní cykly a různé vzorce činnosti mohou také komplikovat schopnost vědců interpretovat data, a tak vyžadovat pečlivé a dlouhodobé monitorování pro spolehlivé posouzení.
Celosvětový výzkum prokázal, že mikroplasty kontaminovaly téměř všechny známé ekosystémy a biosféry. Carabid brouci a další hmyz by mohli být důležitou součástí způsobu, jakým lidé reagují na tuto krizi.
Sumed Shinde mámagisterský titul v oboru chování a ochrany zvířat a je vědeckým spisovatelem.
