Polyethylene fragments affected the development of Galleria mellonella L. (Lepidoptera, Pyralidae)

Juliana María Ruiz Barrionuevo; Martín Geria Reines; Eduardo  Martin; Agustina Malizia; Alberto Galindo-Cardona; Lorena Escobar; A. Carolina Monmany Garzia

doi:10.30550/j.azl/1820

Autores/as

Juliana María Ruiz Barrionuevo Facultad de Ciencias Naturales e IML, UNT; Instituto de Ecología Regional (IER) (UNT-CONICET) https://orcid.org/0000-0001-7759-5661
Martín Geria Reines Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo, UNT https://orcid.org/0009-0003-7681-0739
Eduardo Martin Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo, UNT https://orcid.org/0000-0003-1402-3281
Agustina Malizia Instituto de Ecología Regional (IER), UNT-CONICET https://orcid.org/0000-0003-4433-3133
Alberto Galindo-Cardona Instituto de Ecología Regional (IER), UNT-CONICET https://orcid.org/0000-0003-3896-1934
Lorena Escobar Instituto de Ecología Regional (IER), UNT-CONICET https://orcid.org/0000-0001-7421-0420
A. Carolina Monmany Garzia Instituto de Ecología Regional (IER), UNT-CONICET https://orcid.org/0000-0003-0240-719X

DOI:

https://doi.org/10.30550/j.azl/1820

Palabras clave:

contaminantes emergentes, daño mecánico, ontogenia, microplásticos secundarios

Resumen

Los artículos a base de plástico han revolucionado el modo de vida del mundo desde que aparecieron por primera vez en la década de 1950. A pesar de las mejoras en la vida de las personas, estos productos también han provocado serios problemas para el ambiente y las distintas formas de vida de la tierra. Los microplásticos (partículas entre 1 y 5000 micrómetros) afectan distintos procesos biológicos de los organismos, incluyendo al desarrollo, sistema inmune y niveles de estrés. En el presente trabajo reportamos por primera vez un tipo de daño mecánico causado por microplásticos a una pupa de la polilla grande de la cera Galleria mellonella (Lepidoptera, Pyralidae). Este daño involucró una interferencia con el desarrollo de la cutícula, la cual no se formó por completo y dejó a la pupa expuesta a patógenos, provocando su muerte. El daño a estructuras relacionadas al desarrollo representa un factor letal inmediato. Dado que un número creciente de insectos se encuentra en contacto con este contaminante en la naturaleza (por ejemplo, suelos), este tipo de daño cobra relevancia y merece atención por parte de la comunidad científica.

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Citas

Al-Jaibachi, R., Cuthbert, R.N., Callaghan, A. (2018). Up and away: ontogenic transference as a pathway for aerial dispersal of microplastics. Biology Letters 14: 20180479. https://doi.org/10.1098/rsbl.2018.0479 DOI: https://doi.org/10.1098/rsbl.2018.0479

Bombelli, P., Howe, C.J., Bartocchini, F. (2017). Polyethylene bio-degradation by caterpillars of the wax moth Galleria mellonella. Current Biology 27(8), 292-293. https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.02.060 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.02.060

Botterell, Z.R.L., Beumont, N., Dorrington, T., Steinke, M., Thompson, R.C., Lindeque, P.K. (2019). Bioavailability and effects of microplastics on marine zooplankton: A review. Environmental Pollution 245, 98-110. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.10.065 DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.10.065

Hale, R.C., Seeley, M.E., La Guardia, M.J., Mai, L., Zeng, L.Y. (2020). A Global Perspective on Microplastics. JGR Oceans 125(1). DOI: https://doi.org/10.1029/2018JC014719

Kwadha, C.A., Ong’ amo, G.O., Ndegwa, P.N., Raina, S.K., Fombong, A.T. (2017). The Biology and Control of the Greater Wax Moth, Galleria mellonella. Insects 8(2), 61. https://doi.org/10.3390/insects8020061 DOI: https://doi.org/10.3390/insects8020061

Liu, Z., Yu, P., Cai, M., Wu, D., Zhang, M., Chen, M., & Zhao, Y. (2019). Effects of microplastics on the innate immunity and intestinal microflora of juvenile Eriocheir sinensis. Science of the Total Environment, 685, 836-846. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.06.265 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.06.265

Lou, Y., Ekaterina, P., Yang, S., Lu, B., Liu, B., Ren, N., Corvini, P.F-X., Xing, D. (2020). Biodegradation of Polyethylene and Polystyrene by Greater Wax Moth Larvae (Galleria mellonella L.) and the Effect of Co-diet Supplementation on the Core Gut Microbiome. Environmental Science & Technology 54(5), 2821-2831. https://doi.org/10.1021/acs.est.9b07044 DOI: https://doi.org/10.1021/acs.est.9b07044

Ma, H., Pu, S., Liu, S., Bai, Y., Mandal, S., & Xing, B. (2020). Microplastics in aquatic environments: Toxicity to trigger ecological consequences. Environmental Pollution, 261, 114089. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.114089 DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.114089

Malizia, A., Monmany Garzia, A.C. (2019). Terrestrial ecologists should stop ignoring plastic pollution in the Anthropocene time. Science of the Total Environment 668, 1025-1029. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.03.044 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.03.044

Messinetti, S., Mercurio, S., Parolini, M., Sugni, M., Pennati, R. (2018). Effects of polystyrene microplastics on early stages of two marine invertebrates with different feeding strategies. Environmental Pollution 237, 1080-1087. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.11.030 DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.11.030

Muñiz-González, A. B., Silva, C. J. M., Patricio Silva, A. L., Campos, D., Pestana, J. L. T., & Martínez-Guitarte, J. L. (2021). Suborganismal responses of the aquatic midge Chironomus riparius to polyethylene microplastics. Science of the Total Environment, 783, 146981. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.146981 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.146981

Pittura, L., Avio, C.G., Giuliani, M.E., d’Errico, G., Keiter, S.H., Cormier, B., Gorbi, S., Regoli, F. (2018). Microplastics as Vehicles of Environmental PAHs to Marine Organisms: Combined Chemical and Physical Hazards to the Mediterranean Mussels, Mytilus galloprovincialis. Frontiers in Marine Science 5, 351215. https://doi.org/10.3389/fmars.2018.00103 DOI: https://doi.org/10.3389/fmars.2018.00103

Réjasse, A., Waeytens, J., Deniset-Besseau, A., Crapart, N., Nielsen-Leroux, C., Sandt, C. (2022). Plastic biodegradation: Do Galleria mellonella Larvae Bioassimilate Polyethylene? A Spectral Histology Approach Using Isotopic Labeling and Infrared Microspectroscopy. Environmental Science & Technology 56(1), 525-534. https://doi.org/10.1021/acs.est.1c03417 DOI: https://doi.org/10.1021/acs.est.1c03417

Rochman, C.M. (2018). Microplastics research—from sink to source. Science 360(6384), 28-29. https://doi.org/10.1126/science.aar7734 DOI: https://doi.org/10.1126/science.aar7734

Romano, N., Fischer, H. (2021). Microplastics affected black soldier fly (Hermetia illucens) pupation and short chain fatty acids. Journal of Applied Entomology 145(7), 731-736. https://doi.org/10.1111/jen.12887 DOI: https://doi.org/10.1111/jen.12887

Ruiz Barrionuevo, J.M., Martín, E., Galindo Cardona, A., Malizia, A., Chalup, A., de Cristóbal, R. E., & Monmany-Garzia, A. C. (2022). Consumption of low-density polyethylene, polypropylene, and polystyrene materials by larvae of the greater wax moth, Galleria mellonella L. (Lepidoptera, Pyralidae), impacts on their ontogeny. Environmental Science and Pollution Research International, 29(45), 68132–68142. https://doi.org/10.1007/s11356-022-20534-1 DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-022-20534-1

Sarria-Villa, R.A., Gallo-Corregidor, J.A. (2016). La gran problemática ambiental de los residuos plásticos: Microplásticos. Journal de Ciencia e Ingeniería 8(1), 21-27.

Silva, C.J.M., Beleza, S., Campos, D., Soares, A.M.V.M., Silva, A.L.P., Pestana, J.L.P., Gravato, C. (2021). Immune response triggered by the ingestion of polyethylene microplastics in the dipteran larvae Chironomus riparius. Journal of Hazardous Materials 414, 125401. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.125401 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.125401

Trestrail, C., Nugegoda, D., Shimeta, J. (2020). Invertebrate responses to microplastic ingestion: Reviewing the role of the antioxidant system. Science of The Total Environment, 734, 138559. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138559 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138559

Varó, I., Osorio, K., Estensoro, I., Naya-Català, F., Sitjà-Bobadilla, A., Navarro, J.C., Pérez-Sánchez, J., Torreblanca, A., Piazon, M.C. (2021). Effect of virgin low density polyethylene microplastic ingestion on intestinal histopathology and microbiota of gilthead sea bream. Aquaculture 545, 737245. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2021.737245 DOI: https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2021.737245