Исследование, проведённое учёными из Университета Нанькай и опубликованное в журнале Nature, впервые доказало, что листья растений способны напрямую поглощать микропластик (МП) из атмосферы. До этого считалось, что основной путь попадания микропластика в растения проходит через корни, однако новые данные указывают: воздушный путь — не менее значимый, особенно для наземных частей растений.
В ходе работы были обнаружены частицы полиэтилентерефталата (ПЭТ) и полистирола (ПС) в листьях, собранных как в городских, так и в сельскохозяйственных зонах. Высокие концентрации МП зафиксированы в районах с интенсивным промышленным и бытовым загрязнением, среди которых: окрестности Дакронового завода, полигоны твёрдых отходов, университетский кампус и городской парк в Тяньцзине (Китай). Особенно высокие значения ПЭТ — десятки тысяч нанограммов на грамм сухой массы листа — обнаружены у растений, растущих возле фабрики и свалки.
Для проверки этих данных проводились как полевые исследования, так и лабораторные эксперименты. В лабораторных условиях растения кукурузы (Zea mays L.) подвергались воздействию атмосферной пыли с микропластиком. Спустя всего сутки после начала эксперимента ПЭТ был обнаружен в листьях, при этом в корнях и стеблях следов пластика не выявлялось. Такой результат подтверждает: основной путь проникновения МП в надземные части идёт через листья, а не корневую систему.
Ключевой механизм поглощения — проникновение частиц через открытые устьица (стоматы) на поверхности листьев. Учёные использовали флуоресцентные и европий-меченые частицы для визуализации этого процесса. Было показано, что после попадания через устьица пластик перемещается в проводящие ткани и накапливается в трихомах — специализированных структурах листа. Применение абсцизовой кислоты для искусственного закрытия устьиц приводило к резкому снижению поглощения микропластика, что доказывает: открытые устьица критически важны для этого процесса.
Сравнительный анализ показал: листья старше и находятся ближе к внешней стороне кроны, тем больше в них накапливается микропластика — это свидетельствует о накопительном характере загрязнения. В девяти видах листовых овощей, выращенных на открытом воздухе, уровень МП был заметно выше, чем у тех, что росли в теплицах, указывая на роль непосредственного контакта с атмосферой.
Ранее микропластик обнаруживали в почве, воде и воздухе. Корни растений, таких как пшеница (Triticum aestivum), латук (Lactuca sativa) и резуховидка Таля (Arabidopsis thaliana), способны впитывать частицы размером до нанометров. Однако транспортировка пластика от корней к листьям идёт медленно и в ограниченных объёмах. В случае с воздушным путем наземные органы растений подвергаются более интенсивному загрязнению.
В разных городах мира — Париже, Шанхае, Южной Калифорнии, Лондоне — концентрация воздушных микропластиков колеблется от 0,4 до 2 502 частиц на кубический метр. Предыдущие работы также отмечали наличие акриловых частиц в листьях Chirita sinensis в Австралии и подозрения на МП в городской зелени Лиссабона, однако в этих исследованиях не хватало точности и контроля загрязнения.
Особое значение имеют находки в съедобных частях растений. «Листья — это основное звено в наземных пищевых цепях, и накопленный в них микропластик может подвергать риску сразу несколько уровней экосистемы», — отмечают авторы. Таким образом, атмосферное загрязнение становится главным маршрутом поступления микропластика не только в растения, но и в организмы, питающиеся ими: насекомых, животных, микроорганизмы и человека.
Масштабное распространение микропластика в съедобных растениях требует дальнейших исследований для оценки долгосрочных экологических и медицинских рисков. По словам исследователей, в будущем критически важно понять, как влияет накопление микропластика на здоровье растений, животных и людей, а также разработать стратегии по ограничению распространения пластиковых загрязнителей в окружающей среде.
Изображение носит иллюстративный характер
В ходе работы были обнаружены частицы полиэтилентерефталата (ПЭТ) и полистирола (ПС) в листьях, собранных как в городских, так и в сельскохозяйственных зонах. Высокие концентрации МП зафиксированы в районах с интенсивным промышленным и бытовым загрязнением, среди которых: окрестности Дакронового завода, полигоны твёрдых отходов, университетский кампус и городской парк в Тяньцзине (Китай). Особенно высокие значения ПЭТ — десятки тысяч нанограммов на грамм сухой массы листа — обнаружены у растений, растущих возле фабрики и свалки.
Для проверки этих данных проводились как полевые исследования, так и лабораторные эксперименты. В лабораторных условиях растения кукурузы (Zea mays L.) подвергались воздействию атмосферной пыли с микропластиком. Спустя всего сутки после начала эксперимента ПЭТ был обнаружен в листьях, при этом в корнях и стеблях следов пластика не выявлялось. Такой результат подтверждает: основной путь проникновения МП в надземные части идёт через листья, а не корневую систему.
Ключевой механизм поглощения — проникновение частиц через открытые устьица (стоматы) на поверхности листьев. Учёные использовали флуоресцентные и европий-меченые частицы для визуализации этого процесса. Было показано, что после попадания через устьица пластик перемещается в проводящие ткани и накапливается в трихомах — специализированных структурах листа. Применение абсцизовой кислоты для искусственного закрытия устьиц приводило к резкому снижению поглощения микропластика, что доказывает: открытые устьица критически важны для этого процесса.
Сравнительный анализ показал: листья старше и находятся ближе к внешней стороне кроны, тем больше в них накапливается микропластика — это свидетельствует о накопительном характере загрязнения. В девяти видах листовых овощей, выращенных на открытом воздухе, уровень МП был заметно выше, чем у тех, что росли в теплицах, указывая на роль непосредственного контакта с атмосферой.
Ранее микропластик обнаруживали в почве, воде и воздухе. Корни растений, таких как пшеница (Triticum aestivum), латук (Lactuca sativa) и резуховидка Таля (Arabidopsis thaliana), способны впитывать частицы размером до нанометров. Однако транспортировка пластика от корней к листьям идёт медленно и в ограниченных объёмах. В случае с воздушным путем наземные органы растений подвергаются более интенсивному загрязнению.
В разных городах мира — Париже, Шанхае, Южной Калифорнии, Лондоне — концентрация воздушных микропластиков колеблется от 0,4 до 2 502 частиц на кубический метр. Предыдущие работы также отмечали наличие акриловых частиц в листьях Chirita sinensis в Австралии и подозрения на МП в городской зелени Лиссабона, однако в этих исследованиях не хватало точности и контроля загрязнения.
Особое значение имеют находки в съедобных частях растений. «Листья — это основное звено в наземных пищевых цепях, и накопленный в них микропластик может подвергать риску сразу несколько уровней экосистемы», — отмечают авторы. Таким образом, атмосферное загрязнение становится главным маршрутом поступления микропластика не только в растения, но и в организмы, питающиеся ими: насекомых, животных, микроорганизмы и человека.
Масштабное распространение микропластика в съедобных растениях требует дальнейших исследований для оценки долгосрочных экологических и медицинских рисков. По словам исследователей, в будущем критически важно понять, как влияет накопление микропластика на здоровье растений, животных и людей, а также разработать стратегии по ограничению распространения пластиковых загрязнителей в окружающей среде.