Исследователи разрабатывают систему раннего предупреждения о загрязнении воды с использованием крошечных водяных блох

Исследователи из Университета Торонто разрабатывают систему раннего предупреждения для контроля качества воды и загрязнения, которая сочетает крошечных водяных блох (дафний) и прибор, достаточно чувствительный для обнаружения изменений на молекулярном уровне. Технология, разрабатываемая профессором Мирной Симпсон и постдокторантом Тэ-Ён Чоном, использует метаболомику для изучения состояния дафний (Daphnia) и мощный тандемный масс-спектрометр для наблюдения за биохимическими процессами в их организмах при воздействии различных условий воды.

Этот подход можно интегрировать в Биологическую систему раннего предупреждения (Biological Early Warning System) о загрязнении воды, которая отслеживает биологический отклик организмов на изменения её качества. Поскольку дафнии быстро реагируют на загрязнители и изменения в питательных веществах, метод полезен для непрерывного мониторинга. «Здоровье озёр, рек и ручьев постоянно находится под угрозой из-за деятельности человека, что может быстро изменить условия по питательным веществам, pH и качество воды в экосистемах», — отмечает Симпсон.

В отличие от текущих репродуктивных тестов на дафниях, которые могут занимать до 21 дня, метаболомический анализ выполняется за минуты или часы. «Современные методы мониторинга длительны и трудоемки», — говорит Симпсон. Чон подчеркивает, что время и чувствительность критически важны: воздействие загрязнителей может начать фундаментально изменять дафний на молекулярном уровне, влияя на уровень энергии, способность к размножению и вызывая генетические изменения.

Исследование, поддержанное Фондом Крембиля и Министерством окружающей среды, охраны природы и парков Онтарио, опубликовано в журнале Water Research. Следующим важным шагом будет научиться отличать незначительные метаболические изменения, вызванные загрязнением, от более серьёзных отклонений.