Một nghiên cứu mới đã phát hiện ra rằng các chất phụ gia hóa học trong nhựa hàng ngày có thể đang ngăn chặn – hoặc, tối thiểu, làm gián đoạn – thói quen sinh sản của một loài giống tôm quan trọng trong chuỗi thức ăn biển. Những phát hiện này mang đến một góc nhìn khác về thiệt hại tiềm ẩn do các chất ô nhiễm cụ thể.
Phần lớn nghiên cứu về ảnh hưởng của nhựa đối với đời sống biển và nước ngọt đã tập trung vào các hạt lớn và nhựa rõ ràng và đã chú ý đến động vật có xương sống. Nhóm nghiên cứu từ Đại học Portsmouth ở Anh, thay vào đó, đã xem xét cách các chất phụ gia được tìm thấy trong nhựa hàng ngày có thể ảnh hưởng tiêu cực đến cuộc sống tình dục của một loài động vật thủy sinh không xương sống quan trọng.
“Các sinh vật này thường xuyên xuất hiện trên bờ biển châu Âu, nơi chúng chiếm một lượng đáng kể trong chế độ dinh dưỡng của cá và chim”, như tác giả chính của nghiên cứu, Alex Ford, mô tả. “Nếu chúng bị ảnh hưởng, điều này sẽ tác động đến toàn bộ chuỗi thức ăn.”
Loài sinh vật mà Ford đang đề cập là Echinogammarus marinus, một loại giống tôm hoặc động vật giống tôm, được tìm thấy trên bờ biển từ Na Uy đến miền nam Bồ Đào Nha. Chiến thuật giữ mate trước quá trình giao phối – hình thành cặp để sinh sản – là một chiến lược bảo vệ mate thường thấy ở loài này và quan trọng cho sự thành công trong giao phối. Đã được sử dụng trong các nghiên cứu trước đó như một biện pháp lượng tử của ảnh hưởng của các hợp chất khác nhau đối với quá trình giao phối bằng cách ghi lại thời gian mà cặp đôi bị gián đoạn và tái hình thành. Cặp E. marinus thường khóa chặt nhau trong khoảng hai ngày trong quá trình giao phối.
Trong nghiên cứu hiện tại, các nhà nghiên cứu đã điều tra ảnh hưởng của bốn chất phụ gia nhựa đối với hành vi hình thành cặp trước quá trình giao phối và số lượng tinh trùng của E. marinus. Các chất phụ gia được xem xét bao gồm hai chất tạo nhựa, n-butyl benzenesulfonamide (NBBS) và triphenyl phosphate (TPHP), và hai phthalates, diethylhexyl phthalate (DEHP) và dibutyl phthalate (DBP).
“Chúng tôi đã chọn bốn chất phụ gia này vì nguy cơ nghi ngờ mà chúng gây ra đối với sức khỏe con người đã được ghi chép rõ ràng”, như tác giả chính của nghiên cứu, Bidemi Green-Ojo, mô tả. “Hai chất (DHP và DEHP) đã được quy định và không được phép sử dụng trong sản phẩm tại châu Âu. Hai chất khác không có hạn chế hiện tại và được tìm thấy trong nhiều sản phẩm gia đình. Chúng tôi muốn kiểm tra tác động của những chất này đối với hành vi giao phối của động vật thủy sinh.”
DEHP và DBP được tìm thấy trong đồ y tế, bao bì thực phẩm và đồ chơi. TPHP chủ yếu được sử dụng làm chất chống cháy trong các sản phẩm như sơn móng tay, đồ chơi trẻ em và thiết bị điện tử, trong khi NBBS có thể được tìm thấy trong nylon, thiết bị y tế và dụng cụ nấu ăn.
Tổng cộng, 480 cặp được tiếp xúc với một trong bốn chất phụ gia, mỗi chất ở sáu nồng độ khác nhau, bao gồm hai điều kiện kiểm soát. Tiếp xúc được thực hiện trong các đĩa hình chữ nhật với bức tách. Các con đực và con cái tương ứng được cách ly ở hai bên của bức tách, sau đó, sau một giờ tiếp xúc, bức tách được loại bỏ. Các nhà nghiên cứu đã đo thời gian tiếp xúc (các cố gắng không thành công để thiết lập một cặp trước quá trình giao phối) và thời gian tái hình thành cặp (thời gian để hình thành một cặp trước quá trình giao phối thành công).
Họ phát hiện rằng việc tiếp xúc với tất cả các chất phụ gia hóa học đã làm kéo dài thời gian tiếp xúc và tái hình thành cặp. Hiệu ứng trên quá trình tái hình thành phụ thuộc vào nồng độ, với tỷ lệ tái hình thành giảm khoảng 30% ở 5 µg/L và giảm hơn 50% ở nồng độ cao hơn 5 µg/L. Các nồng độ này thấp hơn so với những nồng độ đã được báo cáo trước đây trong một số hệ thống nước ngọt và biển ở châu Âu và châu Á. Các nồng độ tăng của các chất phụ gia nhựa thử nghiệm đã giảm đáng kể tỷ lệ cặp ghép lại. Các nhà nghiên cứu quan sát rằng động vật không ghép đôi trong vòng một hoặc hai ngày không thể làm như vậy trong hai đến ba ngày tiếp theo.
Trong E. marinus tiếp xúc với TPHP và DBP trong 14 ngày, số lượng tinh trùng giảm theo nồng độ tăng. Tuy nhiên, việc tiếp xúc với NBBS và DEHP không thể hiện mối quan hệ phản ứng theo nồng độ.
“Hành vi giao phối không thành công này có hậu quả nghiêm trọng, không chỉ đối với loài đang được thử nghiệm mà còn tiềm ẩn ảnh hưởng đến toàn bộ quần thể,” Ford nói. “Những động vật này hình thành cặp để sinh sản. Một khi chúng tiếp xúc với chất hóa học, chúng sẽ tách khỏi đối tác và mất nhiều thời gian hơn – trong một số trường hợp là vài ngày – để ghép lại và đôi khi là không ghép lại chút nào.”
Các nhà nghiên cứu cho biết rằng các nghiên cứu như thế này mang lại một góc nhìn khác về thiệt hại tiềm ẩn do các chất ô nhiễm cụ thể.
“Chúng ta cần hiểu rõ hơn về những chất hóa học này và cách chúng ảnh hưởng đến hành vi,” Green-Ojo nói. “Nhiều loại hành vi – như việc ăn, chế độ chiến đấu hoặc chạy trốn, và sinh sản – đều quan trọng trong cuộc sống của động vật, và bất kỳ hành vi bất thường nào cũng có thể giảm khả năng sống sót.”