Effects of microplastic mixture on hatching, mortality and morphometry in early life-stages of Atlantic cod

Abstract

Forurensning av mikroplast (MP) er utbredt i marine miljøer, og har fått økende vitenskapelig oppmerksomhet de siste årene. Effektene av MP på de tidlige livsstadiene til marine fisk er derimot fortsatt utilstrekkelig forsket på. Denne studien, som ble utført som en del av MICRO-OPT, fokuserte på en ikke-modellart fra norske marine økosystemer, atlanterhavstork (Gadus morhua). Denne studien hadde som mål å vurdere de fysikalsk-kjemiske økotoksikologiske effektene av en MP-blanding av tre vanlige polymerer – polyetylen (PE), polyamid (PA) og polypropylen (PP) - på klekke-suksess, dødelighet hos larver, og morfometri hos atlanterhavstork. Våre resultater viste at MP eksponering ikke påvirket klekke-suksess eller dødelighet hos larver på en signifikant måte, noe som er i samsvar med tidligere studier på MP toksisitet i tidlige livsstadier av ferskvannsfisk. I motsetning til tidligere studier på MP toksisitet i ferskvannsfisk, observerte vi en signifikant økning i myotom lengde. Vi så også en signifikant reduksjon i plommesekkområde, noe som tyder på en uforklart økning i vekstrate. Våre funn fremhever viktigheten med å vurdere arts-spesifikke responser i MP toksisitets studier, og antyder at eksponering til polymer blandinger, kan medføre forskjellige effekter sammenlignet med studier som bruker eksponeringer av en enkelt polymer. Videre forskning er nødvendig for å studere de underliggende fysiologiske og molekylære mekanismene som driver disse morfometriske endringene, og for å bedre forstå de økologiske konsekvensene av MP forurensning i marine miljøer.

Microplastic (MP) pollution is widespread in marine environments and has gained increasing scientific attention in recent years. However, its effects on the early life-stages of marine fish remains under-researched. Conducted as a part of MICRO-OPT, this study focused on a non-model species from Norwegian marine ecosystems, Atlantic cod (Gadus morhua). In this study we aimed to assess the physiochemical ecotoxicological effects of a mixture of three common polymers – polyethylene (PE), polyamide(PA) and polypropylene (PP) – on the hatching success, larval mortality, and morphometric of Atlantic cod. Our results showed that MP exposure did not significantly affect hatching success or larval mortality, which is consistent with previous studies on MP toxicity in early life-stages of freshwater fish. However, contrary to previous studies on MP toxicity in freshwater fish, we saw an significant increase in myotome length. The yolk-sac area decreased, suggesting an unexplained increase in growth rate. Our findings highlights the importance in considering species-specific responses in MP toxicity studies, and suggests that mixed polymer exposures may induce different effects compared to studies using single polymer exposures. Further research is needed to study the underlying physiological and molecular driving these morphometric changes, and to better understand the ecological implications of MP pollution in marine environments.