العثور على مواد بلاستيكية دقيقة داخل الحشرة الوحيدة في القارة

دخلت المواد البلاستيكية الدقيقة النظام البيئي للتربة في القارة القطبية الجنوبية، مما أثر بشكل طفيف على الحشرة المحلية الوحيدة فيها، وكشف عن المدى الذي وصل إليه التلوث البشري الآن.

اكتشف فريق دولي من العلماء بقيادة باحثين في كلية مارتن جاتون للزراعة والأغذية والبيئة بجامعة كنتاكي، أن الحشرة المحلية الوحيدة في القارة القطبية الجنوبية تستهلك بالفعل المادة البلاستيكية الدقيقة، حتى في واحدة من أكثر البيئات عزلة على وجه الأرض.

النتائج التي نشرت في المجلة علم البيئة الشاملةهذه هي المرة الأولى التي يدرس فيها الباحثون بشكل مباشر تأثيرات المادة البلاستيكية الدقيقة على حشرة في القطب الجنوبي وأكدوا وجود جزيئات بلاستيكية داخل البراغيش التي تم صيدها من البرية.

كان المشروع بقيادة جاك ديفلين، الذي بدأ العمل في عام 2020 خلال الدكتوراه. دراسات قبل أن ينتقل لاحقًا إلى اسكتلندا للعمل كعالم طيور بحرية. وقال إن فكرة البحث ظهرت بعد مشاهدة فيلم وثائقي عن التلوث البلاستيكي.

قال ديفلين: “لقد أذهلتني مشاهدة هذا الفيلم”. “بدأت القراءة عن تأثيرات البلاستيك على الحشرات وفكرت: “إذا كان البلاستيك يظهر في كل مكان آخر، فماذا عن الأماكن النادرة مثل القارة القطبية الجنوبية؟”

ذبابة صغيرة صعبة في بيئة متغيرة

بلجيكا القارة القطبية الجنوبية، صِنف يوجد في مركز الدراسة ذبابة صغيرة غير قابلة للعض بحجم حبة الأرز تقريبًا. إنها الحشرة الواقعة في أقصى جنوب الكوكب، وهي نوع الحشرات الوحيد الموجود حصريًا في القارة القطبية الجنوبية. تعيش يرقاتها في بقع رطبة من الطحالب والطحالب على طول شبه الجزيرة القطبية الجنوبية، حيث يمكن أن تصل كثافتها إلى ما يقرب من 40.000 فرد لكل متر مربع. ومن خلال تغذيتها على المواد النباتية المتحللة، فإنها تلعب دورًا مهمًا في إعادة تدوير العناصر الغذائية مرة أخرى في التربة.

قال ديفلين: “إنهم ما نطلق عليه “عشاق الظروف المتطرفة”. “إنهم يتأقلمون مع البرد الشديد، والجفاف، والملح العالي، والتقلبات الكبيرة في درجات الحرارة والأشعة فوق البنفسجية. لذا، كان السؤال الكبير هو: هل تحميهم هذه الصلابة من ضغوط جديدة مثل المواد البلاستيكية الدقيقة أم أنها تجعلهم عرضة لشيء لم يروه من قبل؟”

غالبًا ما يُنظر إلى القارة القطبية الجنوبية على أنها برية لم يمسها أحد، لكن الأبحاث السابقة حددت بالفعل جزيئات بلاستيكية في ثلوج القارة القطبية الجنوبية ومياه البحر القريبة. وعلى الرغم من أن التركيزات لا تزال أقل مما هي عليه في معظم أنحاء العالم، إلا أن البلاستيك لا يزال يصل إلى القارة من خلال تيارات المحيطات، والانتقال الجوي بعيد المدى، والنشاط البشري المرتبط بمحطات الأبحاث والشحن.

وضع المواد البلاستيكية الدقيقة على المحك

وقال ديفلين إن الباحثين أجروا يرقات البراغيش عبر سلسلة من الاختبارات وفوجئوا بما وجدوه.

وقال ديفلين: “حتى عند أعلى تركيزات البلاستيك، لم ينخفض ​​معدل البقاء على قيد الحياة”. “لم يتغير التمثيل الغذائي الأساسي لديهم أيضًا. على السطح، بدا أنهم في حالة جيدة.”

ولكن عندما فحص الفريق اليرقات عن كثب، اكتشفوا مقايضة صغيرة. أولئك الذين تعرضوا لمستويات أعلى من المواد البلاستيكية الدقيقة انخفض لديهم مخزون الدهون، على الرغم من أن مستويات الكربوهيدرات والبروتين لديهم ظلت كما هي إلى حد كبير.

وقال ديفلين إن الحشرات قد تستقبل كميات أقل من البلاستيك لأنها تتغذى بشكل أبطأ في الظروف الباردة ولأن التربة الطبيعية التي تعيش فيها معقدة. وأضاف أن التجربة استمرت 10 أيام فقط بسبب الصعوبات اللوجستية لإجراء الأبحاث في القارة القطبية الجنوبية. ومن أجل فهم أفضل لما يمكن أن يعنيه التعرض للمواد البلاستيكية الدقيقة بمرور الوقت، قال إن الدراسات طويلة المدى ستكون ضرورية.

البحث عن البلاستيك داخل حشرات القطب الجنوبي البرية

ركزت المرحلة الثانية من المشروع على سؤال أكثر أساسية: هل تبتلع يرقات بلجيكا البرية في القارة القطبية الجنوبية بالفعل جسيمات بلاستيكية دقيقة؟

خلال رحلة بحثية عام 2023 على طول شبه جزيرة القارة القطبية الجنوبية الغربية، قام الفريق بجمع اليرقات من 20 موقعًا في 13 جزيرة، وحفظها لمنع المزيد من التغذية.

للبحث عن المواد البلاستيكية داخل اليرقات، تعاون ديفلين مع خبيرة البلاستيك الدقيقة الإيطالية إليسا بيرجامي في جامعة مودينا وريجيو إميليا وخبير التصوير جيوفاني بيراردا في إليترا سينكروترون تريست. قام الفريق بتشريح يرقات يبلغ طولها خمسة ملليمترات، وقام بتحليل محتويات أمعائها باستخدام أنظمة تصوير قادرة على تحديد “البصمات” الكيميائية لجزيئات صغيرة يصل حجمها إلى أربعة ميكرومترات، أي أقل بكثير من عتبة الرؤية البشرية. وبعد فحص 40 يرقة من جميع أنحاء المنطقة، وجدوا شظيتين فقط من البلاستيك الدقيق.

قد يبدو العثور على قطعتين فقط أمرًا بسيطًا، لكن ديفين يعتبره بمثابة إنذار مبكر.

وقال ديفلين: “لا تزال مستويات البلاستيك في القارة القطبية الجنوبية أقل بكثير من معظم أنحاء الكوكب، وهذه أخبار جيدة”. “تشير دراستنا إلى أن الجسيمات البلاستيكية الدقيقة لا تغمر مجتمعات التربة هذه في الوقت الحالي. ولكن يمكننا الآن أن نقول إنها تدخل النظام، وعند مستويات عالية بما فيه الكفاية تبدأ في تغيير توازن طاقة الحشرة.”

نظرًا لأن الذباب ليس لديه أي حيوانات مفترسة معروفة على الأرض، فإن أي بلاستيك يبتلعه على الأرجح لا ينتقل بعيدًا في السلسلة الغذائية. وقال ديفلين إن مصدر القلق هو ما قد يحدث إذا استمرت اليرقات طويلة العمر في تناول المواد البلاستيكية الدقيقة طوال فترة نموها التي تستغرق عامين، خاصة وأن ارتفاع درجة الحرارة والتجفيف يضيفان ضغطًا إضافيًا.

مشكلة عالمية تصل إلى أقاصي الأرض

بالنسبة لديفلين، تظهر النتائج مدى انتشار التلوث البشري.

وقال ديفلين: “بدأ هذا لأنني شاهدت فيلماً وثائقياً وفكرت، من المؤكد أن القارة القطبية الجنوبية هي واحدة من آخر الأماكن التي لا تتعامل مع هذا الأمر”. “ثم تذهب إلى هناك، وتعمل مع هذه الحشرة الصغيرة المذهلة التي تعيش حيث لا توجد أشجار، وبالكاد أي نباتات، ولا تزال تجد البلاستيك في أمعائها. وهذا يوضح مدى انتشار المشكلة”.

وقال ديفلين إن العمل المستقبلي سوف يتتبع التغيرات في مستويات المواد البلاستيكية الدقيقة في تربة القطب الجنوبي ويختبر تجارب أطول ومتعددة الإجهاد على بلجيكا في أنتاركتيكا وكائنات التربة الأخرى.

وقال ديفلين: “تمنحنا القارة القطبية الجنوبية نظامًا بيئيًا أبسط لطرح أسئلة مركزة للغاية”. “إذا انتبهنا الآن، فقد نتعلم دروسًا تنطبق على ما هو أبعد من المناطق القطبية.”

المرجع: “انتشار وعواقب ابتلاع المواد البلاستيكية الدقيقة في الحشرات الواقعة في أقصى جنوب العالم، بلجيكا أنتاركتيكا” بقلم جاك ج. ديفلين، كليفرسون ليما، يوتا كاواراساكي، جي دي جانتز، فيتور إيه سي بافيناتو، ماركو سكاراميلي، فالنتينا فيراري، ليزا فاكاري، جيوفاني بيراردا، إليسا بيرجامي، أندرو بي ميشيل، بيتر كونفي، سكوت آل هايوارد ونيكولاس إم. تيتس، 15 نوفمبر 2025، علم البيئة الشاملة.
دوى: 10.1016/j.scitotenv.2025.180800

تم دعم هذا العمل من قبل المنحة الدولية للعلوم في أنتاركتيكا، ومؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية، والمعهد الوطني للأغذية والزراعة.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.