Microplastics in reptiles: Assessment of particle content in viviparous and sand lizard populations (Zootoca vivipara, Lacerta agilis, Lacertidae) and common adder (Vipera berus, Viperidae) from Western Siberia
Представлены результаты исследований по количественной оценке содержания и характеристике морфологии микропластика (МП) в органах взрослых особей (n = 43) трех видов пресмыкающихся - прыткой ящерицы Lacerta agilis L., 1758, живородящей ящерицы Zootoca vivipara Lichtenstein, 1823 и обыкновенной гадюки Vipera berus L., 1758. Виды имеют перекрывающиеся ареалы, часто синтопичны, зоофаги. Исследованные особи отловлены в весеннелетний период 2021-2023 гг. в ряде локалитетов Томской области (юго-восток Западной Сибири). Частицы МП размерного диапазона 0,15-5 мм обнаружены в ЖКТ всех особей ящериц (100%), а также в ЖКТ и шкурах гадюки. Максимальное среднее содержание МП в ЖКТ составило 6,80 ± 11,4 с разбросом от 0 до 32 частиц у Z. vivipara, отловленных в 2022 г. Отмечены межгодовые отличия в уровне загрязнения Z. vivipara: в 2023 г. среднее содержание МП в ЖКТ в 3,2 раза ниже по сравнению с 2022 г. Различия между выборками живородящей ящерицы и прыткой ящерицы были незначимыми (p > 0,05), также как и различия в содержании МП между ЖКТ и кожей обыкновенной гадюки. В ЖКТ взрослых особей трех видов МП представлен микросферами, микропленками, фрагментами неправильной формы, но преобладают микроволокна: от 64,5% у Z. vivipara до 82,0% у L. agiis. В исследованных выборках преобладал МП размерами от 0,3 до 1 мм за исключением ЖКТ живородящей ящерицы, где большинство частиц меньше 300 мкм (43,5%). Доля более крупных частиц (> 3 мм) в органах змей выше по сравнению с ящерицами. Детекция микропластика в ЖКТ и коже взрослых особей ящериц и змей указывает на загрязнение таежной зоны Западной Сибири. Полученные данные являются первым доказательством наличия МП у пресмыкающихся Палеарктики на территории России. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Ключевые слова
микропластик,
пресмыкающиеся,
биоиндикация,
Западная СибирьАвторы
| Куранова Валентина Николаевна | Томский государственный университет | канд. биол. наук, доцент кафедры зоологии позвоночных и экологии | kuranova49@mail.ru |
| Зайко Александра Вячеславовна | Томский государственный университет | магистрант, Биологический институт | aleksandrazaiko2003@icloud.com |
| Франк Юлия Александровна | Томский государственный университет | доктор биол. наук, доцент, профессор кафедры ихтиологии и гидробиологии | yulia.a.frank@gmail.com |
Всего: 3
Ссылки
Thompson R.C., Olsen Y., Mitchell R.P., Davis F., Rowland S., John A., Mcgonigle D.F., Russellet A. Lost at sea: Where is all the plastic? Science. 2004;304:838. doi: 10.1126/ science.1094559.
Geilfusa N.X., Munsona K.M., Sousab J., Germanova Y., Bhugaloo S., Babb D., Wang F. Distribution and impacts of microplastic incorporation within sea ice. Marine Pollution Bulletin. 2019;145:463-473. doi: 10.1016/j.marpolbul.2019.06.029.
Periyasamy A.P., Tehrani-Bagha A. A review on microplastic emission from textile materials and its reduction techniques. Polymer Degradation and Stability. 2022;199:109901. doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2022.1099.
Wu P., Huang J., Zheng Y., Yang Y., Zhang Y., He F., Chen H., Quan G., Yan J., Li T., Gao B. Environmental occurrences, fate, and impacts of microplastics. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2019;184:109612. doi: 10.1016/j.ecoenv.2019.109612.
Duncan E.M., Arrowsmith J., Bain C., Broderick A.C., Lee J., Metcalfe K., Godley B.J. The true depth of the Mediterranean plastic problem: Extreme microplastic pollution on marine turtle nesting beaches in Cyprus. Marine Pollution Bulletin. 2018;136:334-340. doi: 10.1016/j.marpolbul.2018.09.019.
Sighicelli M., Pietrelli L., Lecce F., Iannilli V., Falconieri M., Coscia L., Di Vito S., Nuglio S. and Zampetti G. Microplastic pollution in the surface waters of Italian subalpine lakes. Environmental Pollution. 2018;236:645-651. doi:10.1016/j.envpol.2018.02.008.
Campanale C., Massarelli C., Savino I., Locaputo V., Uricchio V.F. A detailed review study on potential effects of microplastics and additives of concern on human health.International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020;17(4):1212. doi: 10. 3390/ijerph17041212.
Strine C.T., Silva I., Crane M., Nadolski B., Artchawakom T., Goode M., Suwanwaree P. Mortality of a wild King Cobra, Ophiophagus Hannah cantor, 1836 (Serpentes: Elapidae) from northeast Thailand after ingesting a plastic bag. Asian Herpetological Research. 2014;5:284-286. doi: 10.3724/SP.J.1245.2014.00284.
Sindha P., Vyas R., Mistry V. Entanglement in fishing nets: Deaths of Indian Rock Pythons (Python molurus). RCF Reptiles Amphibians. 2020;26:248-249. doi: 10.17161/ randa.v26i3.14427.
Gregory M.R. Environmental implications of plastic debris in marine settings-entanglement, ingestion, smothering, hangerson, hitchhiking and alien invasions. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 2009;364:2013-2025. doi: 10. 1098/rstb.2008.026.
Casale P., Affronte M., Insacco G., Freggi D., Vallini C., Pino d'Astore P., Basso R., Paolillo G., Abbate G., Argano R. Sea turtle strandings reveal high anthropogenic mortality in Italian waters. Aquatic Conservation. 2010;20:611-620. doi: 10.1002/aqc.1133.
Mullera C., Townsendb K., Matschullat J. Experimental degradation of polymer shopping bags (standard and degradable plastic, and biodegradable) in the gastrointestinal fluids of sea turtles. Science of the Total Environment. 2012;416:464-467. doi: 10.1016/j. scitotenv.2011.10.069.
Beckwith V.K., Fuentes M.M.P.B. Microplastic at nesting grounds used by the northern Gulf of Mexico loggerhead recovery unit. Marine Pollution Bulletin. 2018;131:32-37. doi: 10.1016/j.marpolbul.2018.04.001.
Mam N., Jusup M., Kooijman S.A.L.M., Klanjscek T. Quantifying impacts of plastic debris on marine wildlife identifies ecological breakpoints. Ecology Letters. 2020;23:1479-1487. doi: 10.1111/ele.13574.
Costello L., Zetterstrom A., Gardner P., Crespo-Picazo J.L., Bussy C., Kane I., Shiels H.A. Microplastics accumulate in all major organs of the mediterranean loggerhead sea turtle (Caretta caretta). Marine Environmental Research. 2025;208:107100. doi: 10.1016/j. marenvres.2025.107100.
Gonzalez-Jauregui M., Borges-Ramirez M., Barao-Nobrega J.A.L., Escamilla A., Dzul-Caamal R., Osten J.R. Stomach flushing technique applied to quantify microplastics in Crocodilians. MethodsX. 2019;6:2677-2685. doi: 10.1016/j.mex.2019.11.013.
Hou D.M., Rao D.Q. Microplastics: Their effects on Amphibians and Reptiles-A review. Pakistan Journal of Zoology. 2022;54(6):2931-2951. doi: 10.17582/journal.pjz/202108 20080823.
Altunışık A., Yıldız M.Z., Tatlı H.H. Microplastic accumulation in a lizard species: Observations from the terrestrial environments. Environmental Pollution. 2024;359:1-10. doi: 10.1016/j.envpol.2024.124754.
Dursun С., Candan K., Karaoğlu K., Ilgaz C., Kumlutaş Y., Elif Yıldırım Caynak E.Y., Gul S. Microplastic accumulation in snakeeyed lizard (Ophisops elegans Menetries, 1832) after long-term monitoring: habitats matter, not years. Environmental Sciences Europe. 2025;37(8):1-10. doi: 10.1186/s12302-024-01042-0.
Kuranova V.N., Yartsev V.V. Bioraznoobrazie Tomskogo Priob'ya. Zemnovodnye i presmykayushchiesya: uchebnoe posobie [Biodiversity of the Tomsk Ob Region. Amphibians and reptiles: A textbook]. Tomsk: Tomsk State University Publ.; 2020. 148 p. In Russian.
Kuranova V.N., Yakovlev V.A. Places, times and wintering conditions of the viviparous lizard Zootoca vivipara (Lichtenstein, 1823) (Sauria: Lacertidae) in Western Siberia. Current Studies in Herpetology. 2025;25(1-2):37-52. In Russian, English summary. doi: 10.18500/1814-6090-2025-25-1-2-37-52.
Vorobiev D.S., Frank Y.A., Rakhmatullina S.N., Vorobiev E.D., Poskrebysheva Y.R., Oladele O., Trifonov A.A. Microplastic ingestion by fish with different feeding habits in the Ob and Yenisei Rivers. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya -Tomsk State University Journal of Biology. 2024;66:252-266. In Russian, English summary. doi: 10.17223/19988591/66/13.
Lusher A.L., Brate I.L.N., Munno K., Hurley R.R., Welden N.A. Is it or isn’t it: The importance of visual classification in microplastic characterization. Applied Spectroscopy. 2020;74:1139-1153. doi: 10.1177/0003702820930733.
Lusher A.L., Welden N.A., Sobral P., Cole M. Sampling, isolating and identifying microplastics ingested by fish and invertebrates. Analytical Methods. 2017;9:1346-1360. doi: 10.1039/C6AY02415G.
Kuranova V.N., Frank Y.A., Rakhmatullina S.N., Epova L.A. Accumulation of microplastics by the Siberian frog Rana amurensis (Anura, Amphibia) in the West Baikal region. Inland Water Biology. 2024;17:345-353. doi: 10.1134/S1995082924020081.
Kuranova V.N. Osobennosti aktivnosti i povedeniya dvukh blizkorodstvennykh vidov latsertid - zhivorodyashchey (Zootoca vivipara) i prytkoy (Lacerta agilis) yashcherits . In: Polevyye i eksperimental'nyye issledovaniya nazemnykh pozvonochnykh: uchebno-metodicheskoye posobiye dlya biologicheskikh spetsial'nostey vuzov . Tomsk: Izdatelskij dom TSU; 2019. pp. 42-53. In Russian.
Batool I., Qadir A., Levermore J.M., Kelly F.J. Dynamics of airborne microplastics, appraisal and distributional behaviour in atmosphere: A review. Science of the Total Environment. 2022;806:150745. doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.15074529.
Frank Y.A., Tatsii D., Rednikin A.R., Plach A., Rakhmatullina S.N., Vorobiev D.S., Stoh A. It is snowing microplastics in Western Siberia. Environmental Pollution. 2025; 364(Pt.1):125293. doi: 10.1016/j.envpol.2024.125293.
Frank Y., Ershova A., Batasheva S., Vorobiev E., Rakhmatullina S., Vorobiev D., Fakhrullin R. Microplastics in freshwater: A focus on the Russian inland waters. Water. 2022;14(23):3909. doi: 10.3390/w14233909.
Merzlyakov O.E., Ruchkina K.V. Mikroplastik v pochvakh: razrabotka metodov obnaruzheniya na primere sel'skokhozyaystvennykh pochv Zapadnoy Sibiri . In: Trudy I Vserossiyskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiyem po zagryazneniyu okruzhayushchey sredy mikroplastikom "Mikroplastik Okruzhayushchaya sreda-2022” (MPE-2022). . Tomsk: Tomsk State University Publ.; 2022. pp. 91-94. In Russian.
Ruchkina K.V., Merzlyakov O.E. Morfologicheskiye khrakteristiki mikroplastika v agropochvakh tayezhnolesnoy i stepnoy zony Zapadnoy Sibiri . In: II Nikitinskiye chteniya "Aktual'nyye problemy pochvovedeniya, agrokhimii i ekologii v prirodnykh i antropogennykh landshaftakh". Materialy nauch. konf. . Perm; 2023. pp. 531-535. In Russian.
Rillig M., Ziersch L., Hempel S. Microplastic transport in soil by earthworms. Scientific Reports. 2017;7:1362. doi: 10.1038/s41598-017-01594-7.
Anderson J.M. Invertebrate-mediated transport processes in soils Agriculture. Ecosystems & Environment. 1998;24:5-19. doi: 10.1016/0167-8809(88)90052-7.
Li J.Y., Yu Y., Craig N.J., He W., Su L. Interactions between microplastics and insects in terrestrial ecosystems-A systematic review and meta-analysis. Journal of Hazardous Materials. 2024;462:132783. doi: 10.1016/j.jhazmat.2023.132783.
Simakova A.V., Varenitsina А.А., Babkina I.B., Andreeva Y.V., Frank Y.A. Ontogenetic transfer of microplastics in natural populations of malaria mosquitoes in Western Siberia. Entomologia Experimentalis et Applicata. 2024;172(11):1046-1053. doi: 10.1111/eea. 13509.
Hosseini F.S., Asoodeh A., Ostad Movahed S., Makhdoumi A. An integrated approach for plastic polymer degradation by the gut bacterial resident of superworm, Zophobas morio (Coleoptera: Tenebrionidae). Environmental Science and Pollution Research. 2024;31: 60359-60370. doi: 10.1007/s11356-024-35244-z.
Windsor F.M., Tilley R.M., Tyler C.R., Ormerod S.J. Microplastic ingestion by riverine macroinvertebrates. Science of the Total Environment. 2019;646:68-74. doi: 10.1016/j. scitotenv.2018.07.271.
Rani-Borges B., Arena M.V.N., Gomes I.N., Lins L.H.F.C., Cestaro L.S.C., Pompeo M., Ando R.A., Alves-Dos-Santos I., Toppa R.H., Martines M.R., Queiroz L.G. More than just sweet: Current insights into microplastics in honey products and a case study of Melipona quadrifasciata honey. Environmental Science: Processes & Impacts. 2024; 26(12):2132-2144. doi: 10.1039/d4em00262h.
Polyakova M.M. Soderzhanie mikroplastika v zheludochno-kishechnom trakte polevoj myshi i polevki - ekonomki g. Tomska i ego okrestnostej . In: Materialy LXIII studencheskoj konferencii Biologicheskogo instituta "Start v nauku" . Tomsk: TSU; 2024. p. 32. In Russian.
Shevchenko K.A. Soderzhanie mikroplastika v zheludochno-kishechnom trakte lesnyh polevok g. Tomska i ego okrestnostej [Microplastic content in the gastrointestinal tract of forest voles in Tomsk and its environs]. In: Materialy LXIII studencheskoj konferencii Biologicheskogo instituta "Start v nauku " [Proceedings of the LXXIII student conference of the Biological Institute "Start in Science" (Tomsk, Russia, 22-26 April, 2024)]. Tomsk: TSU; 2024. p. 39. In Russian.