В исследовании, недавно опубликованном в журнале Environmental Science Технологии, по словам ученых, пластисфера представляет собой новую экологическую среду обитания в океане и поднимает множество вопросов: как она изменит условия окружающей среды для морских микробов, отдав предпочтение некоторым из них, которые конкурируют с другими? Как это изменит экосистему океана в целом и повлияет на более крупные организмы? Как это изменится, где микробы, в том числе патогены, будут переноситься в океане?
Совместная группа ученых — Эрик Зеттлер из Ассоциации морского образования (SEA), Трейси Минсер из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) и Линда Амарал-Зеттлер из Морской биологической лаборатории (MBL), все в Вудс-Холе, штат Массачусетс. — проанализировал морской пластиковый мусор, который был снят мелкомасштабными сетями с поверхности моря в нескольких местах в северной части Атлантического океана во время исследовательских экспедиций SEA. Большинство из них были осколками размером в миллиметр.«Мы не просто заинтересованы в том, кто там есть.
Нам интересны их функции, как они функционируют в этой экосистеме, как они изменяют эту экосистему и какова конечная судьба этих частиц в океане», — говорит Амарал-Цеттлер. «Они опускаются на дно океана? Их проглатывают? Если они проглатываются, какое влияние это оказывает?»
Используя сканирующую электронную микроскопию и методы секвенирования генов, они обнаружили не менее 1000 различных типов бактериальных клеток на пластиковых образцах, в том числе многие отдельные виды, которые еще предстоит идентифицировать. Они включали растения, водоросли и бактерии, которые производят свою собственную пищу (автотрофы), животных и бактерии, которые ими питаются (гетеротрофы), хищников, которые ими питаются, и другие организмы, которые устанавливают синергетические отношения (симбионты).
Эти сложные сообщества существуют на пластиковых осколках размером чуть больше булавочной головки, и они возникли в результате взрыва пластика в океанах за последние 60 лет.«Организмы, населяющие пластисферу, отличались от организмов в окружающей морской воде, что указывает на то, что пластиковый мусор действует как искусственные« микробные рифы », — говорит Минсер. «Они предоставляют место, которое выбирает и поддерживает различные микробы, чтобы они поселились и преуспели».Эти сообщества, вероятно, отличаются от тех, которые живут на естественных плавучих материалах, таких как перья, древесина и микроводоросли, потому что пластмассы предлагают другие условия, в том числе способность прослужить намного дольше без разложения.
С другой стороны, ученые также нашли доказательства того, что микробы могут играть роль в разложении пластика. Они увидели микроскопические трещины и ямки на пластиковых поверхностях, которые, как они подозревают, были созданы микробами, встроенными в них, а также микробами, способными разлагать углеводороды.«Когда мы впервые увидели« ямкообразователей », мы были очень взволнованы, особенно когда они обнаружились на нескольких кусках пластика из разных типов смол», — сказал Зеттлер, добавив, что студенты, участвующие в круизах SEA Semester, собрали и обработали образцы. . «Теперь мы должны выяснить, что они собой представляют, [генетически] секвенировав их и, надеюсь, поместив их в культуру, чтобы мы могли проводить эксперименты».Пластиковый мусор также представляет собой новый вид транспорта, действуя как плот, который может переносить вредные микробы, включая болезнетворные патогены и вредные виды водорослей.
В одном из образцов пластика, который они проанализировали, преобладали представители рода Vibrio, в который входят бактерии, вызывающие холеру и желудочно-кишечные заболевания.Проект финансировался совместным грантом Национального научного фонда, грантом NSF TUES и пилотной наградой Центра Вудс-Хоул по океанам и здоровью человека.