Несмотря на свое название, гигантские личинки имеют длину менее 10 сантиметров (четыре дюйма) и чем-то напоминают головастиков. Они живут далеко под поверхностью океана, улавливая пищу липкими слизистыми фильтрами, которые могут достигать метра (трех футов) в поперечнике. Эти фильтры (которые называются «домиками», потому что в них живут личинки) улавливают крошечные частицы дрейфующего мусора, которые затем поедаются личинками.
Когда дом личинки забивается мусором, животное покидает конструкцию и опускается к морскому дну.
В начале 2016 года главный инженер MBARI Какани Катия планировал эксперимент с использованием системы DeepPIV, чтобы выяснить, как быстро гигантские личинки могут фильтровать морскую воду и частицы какого размера они могут улавливать в своих фильтрах. Другие исследователи пытались ответить на эти вопросы в лаборатории, помещая крошечные пластиковые шарики в емкости с более мелкими личинками.
Поскольку гигантские дома с личинками слишком велики для изучения в лаборатории, Катия решила провести аналогичные эксперименты в открытом океане, используя дистанционно управляемые аппараты MBARI.
Когда Катия обсудила этот эксперимент с научным сотрудником доктора наук Анелой Чой, они поняли, что такие эксперименты с кормлением на месте с использованием пластиковых шариков также могут пролить свет на судьбу микропластика в глубоком море.
В июне 2016 года исследователи оснастили дистанционно управляемый аппарат (ROV) MBARI Док Рикеттс контейнером с морской водой и пластиковыми сферами с цветовой кодировкой различных размеров, от одной сотой до двух третей миллиметра в диаметре.
После отправки ROV в Монтерейский каньон, команда выпустила небольшое количество микропластиковых шариков возле питающих фильтров отдельных гигантских личинок, а затем вернула ROV, чтобы посмотреть, что произошло.
По крайней мере, в 11 из 25 протестированных личинок гранулы были захвачены мелкозернистым внутренним фильтром. В шести из этих случаев исследователи наблюдали, как личинка фактически проглатывала бусинки, которые были видны внутри прозрачного тела животного.
Исследователи использовали ROV, чтобы поймать шесть личинок с пластиковыми шариками в кишечнике и доставить их в лабораторию на борту исследовательского судна Western Flyer. Они держали животных в лаборатории 12 часов. К этому времени все пластиковые шарики прошли через кишечник личинок и оказались в их фекальных гранулах.
После регистрации количества и размеров гранул, заключенных в фекальные гранулы, исследователи были удивлены, обнаружив, что личинки собирали и потребляли частицы всех размеров, используемых в экспериментах.
Они ожидали, что личинки будут потреблять только более мелкие частицы.
Затем исследовательская группа измерила, как быстро тонут фекальные гранулы гигантских личинок. По оценкам, фекальные гранулы опускались на глубину около 300 метров (около 1000 футов) в день. Предыдущие исследования показали, что выброшенные дома с личинками могут тонуть со скоростью 800 метров (2600 футов) в день.
Эти результаты предполагают, что дома личинок и фекальные гранулы могут быстро переносить микропластик из приповерхностных вод на глубокое морское дно.
Лабораторные исследования показали, что другие обычные фильтрующие животные, такие как сальпы, также могут проглатывать микропластик. Катия и Чой и их соавторы в настоящее время проводят эксперименты с дистанционным управлением, чтобы выяснить, ведут ли эти животные аналогичное поведение в своей естественной среде обитания. Чой и старший научный сотрудник MBARI Брюс Робисон особенно интересуются тем, как микропластик может передаваться от одного животного к другому через глубоководные пищевые сети.
В предыдущих экспериментах с использованием системы DeepPIV Катия показала, что гигантские личинки могут фильтровать морскую воду быстрее, чем любое другое дрейфующее животное открытого океана. Этот вывод, наряду с недавним исследованием, предполагает, что личинки могут стать важными непреднамеренными потребителями микропластика в океане. Поскольку многие другие глубоководные животные питаются личинками, их фекальными гранулами или их отбросами, любой микропластик, собранный личинками, будет включен в пищевые сети в разгар воды.
Точно так же микропластик, достигающий глубокого морского дна, не исчезает просто так.
Многие из них, вероятно, будут проглочены глубоководными животными, которые зависят от выброшенных домиков личинок как важного источника пищи.
Катия сразу же отмечает, что недавно опубликованное исследование – это всего лишь первый шаг, и многие основные вопросы о микропластике в океане остаются без ответа. «Сейчас проводится большая работа по изучению пластика в кишечнике морских птиц и рыб», – сказала Катия, – «но на самом деле никто не изучал пластик в более глубоких водах. В настоящее время мы работаем над экспериментами по изучению концентрации микропластика на разных глубинах в океане, используя образцы воды и, возможно, даже выброшенные домики личинок."