Найти в Дзене
Совсем как люди

Как солнцезащитный крем убивает кораллы

В 2018 году власти Гавайев приняли неожиданный закон - под запрет попало использование солнцезащитных средств, содержащих оксибензон и октиноксант. Причиной послужило то, что появляется всё больше настораживающих сообщений о токсичности этих веществ для морских сообществ, а именно коралловых рифов.

Коралловый риф. Фотография Marcelo Kato для pixabay.com
Коралловый риф. Фотография Marcelo Kato для pixabay.com

Химики-экологи и биологи решили объединить свои усилия, чтобы понять, как именно оксибензон влияет на состояние кораллов. Ранее уже было выдвинуто предположение, что это вещество нарушает развитие и размножение обитателей рифов за счет своего гормон подобного действия, однако в данном исследовании ученые сосредоточились на изменении свойств оксибензона под воздействием света.

Анемоны (Aiptasia couchii). Diego Delso  для wikipedia 1 августа 2020 года (CC BY-SA 4.0).
Анемоны (Aiptasia couchii). Diego Delso для wikipedia 1 августа 2020 года (CC BY-SA 4.0).

Многие кораллы сложно выращивать в лабораторных условиях, поэтому в качестве модельного объекта было решено использовать более неприхотливых актиний или, как их ещё называют, морских анемонов. В эксперименте участвовала группа из 21 актинии, помещенная в прозрачные пробирки с содержащей оксибензон средой. Часть пробирок была расположена ближе к свету, а часть - затемнена.

Эксперимент с актиниями и оксибензоном. Djordje Vuckovic, CC BY-ND.
Эксперимент с актиниями и оксибензоном. Djordje Vuckovic, CC BY-ND.

На шестой день эксперимента смертью храбрых пала первая подопытная актиния из "светлой" группы, а к семнадцатому дню погибли все. За то же самое время ни одна актиния из "темной" группы не умерла. Это озадачило исследователей, ведь в химических опытах оксибензон действует только как фотопротектор и лишь поглощенный живым организмом он превращается во что-то опасное.

Оксибензон при проникновении в клетку модифицируется, тем самым превращаясь в токсичное вещество.
Оксибензон при проникновении в клетку модифицируется, тем самым превращаясь в токсичное вещество.

Чтобы понять, а что-то же происходит внутри клеток актинии, ученые выделили все метаболиты (продукты жизнедеятельности) и проанализировали их состав. Оказалось, что при проникновении оксибензона в живой организм запускается процесс его модификации, в результате чего одна из его химических групп заменяется на сахар. Это типичный механизм защиты клеток - глюкозиды (вещества, содержащие остатки сахаров) имеют повышенную растворимость, поэтому они быстрее выводятся из организма вместе с водой.

В среде с оксибензоном актинии с водорослями (вверху) живут гораздо дольше по сравнению со своими "бледными" собратьями. Djordje Vuckovic и Christian Renicke (CC BY-ND)
В среде с оксибензоном актинии с водорослями (вверху) живут гораздо дольше по сравнению со своими "бледными" собратьями. Djordje Vuckovic и Christian Renicke (CC BY-ND)

Но в данном случае замена оказывается фатальной - после поглощения ультрафиолета модифицированный оксибензон не нейтрализует его, а запускает серию реакций, повреждающих клетку. Интересно, что токсичный эффект на анемоны оказывается значительно ниже, если вместе с ними произрастают водоросли. При накоплении токсичных продуктов оксибензона они принимают на себя основной удар и изолируют ядовитые метаболиты.

Обесцвеченный мозговой коралл
Обесцвеченный мозговой коралл

Выявленные в этой работе свойства оксибензона не могут не настораживать. Дело в том, что в связи со стрессовыми условиями, например, глобальным потеплением, загрязнением и закислением океана, кораллы очень часто "изгоняют" своих соседей-водорослей, с которыми в благоприятных условиях неразлучны. Этот процесс называется обесцвечиванием кораллов и приводит к ужасающим последствием для всего рифового сообщества.

С любовью, Большой Барьерный риф. Image by alicia3690 from Pixabay.
С любовью, Большой Барьерный риф. Image by alicia3690 from Pixabay.

Становится понятным, что повышение концентрации различных химических веществ, активно используемых людьми, может усугублять и без того непростую ситуацию. В подавляющем большинстве рифовых сообществ концентрация оксибензона остаётся относительно небольшой, однако популярное туристическое место для снорклинга неподалеку от Виргинских островов уже приближается к опасной отметке в два микрограмма на литр морской воды.

Учёные призывают: человечеству следует быть более осторожным и перестать бездумно пользоваться химикатами без проверки их на токсичность для различных обитателей окружающей среды. Надеемся, что вскоре такие меры станут обязательными.

Если вам понравилась наша статья - ставьте лайки, оставляйте комментарии и подписывайтесь на канал! Вам не сложно - автору приятно!

Наука
7 млн интересуются