18 January 2023, 20:00

Бактериальные пленки послужат «годовыми кольцами» для пластикового мусора

Пластиковое загрязнение воды стало проблемой мирового масштаба: как крупные, так и невидимые глазу частицы оказываются не только в густонаселенных регионах, но даже посреди океана и за полярным кругом вдали от городов. Если нынешние темпы потребления пластика сохранятся, то к 2050 году будет произведено 33 миллиарда тонн этого материала — и значительная его часть рано или поздно окажется в окружающей среде.

Пластиковый мусор опасен тем, что активно включается в пищевые цепочки, поскольку для животных может быть похож на еду, например рачков и медуз. Далее он попадает и в организм человека. Кроме того, на пластиковых частицах формируются биопленки — сообщества микроорганизмов, окруженных матриксом, среди которых могут оказаться и патогены; также на них накапливаются токсичные соединения.

В Черном море «пластиковая» проблема стоит особенно остро: сток рек в ряде промышленно развитых стран, медленное восполнение воды, ограниченное вертикальное перемешивание и интенсивная поверхностная циркуляция в сочетании с растущей урбанизацией, рекреационной нагрузкой, рыбопромысловыми зонами и свалками усугубляют ситуацию. Исследователи из Института биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН и Морского гидрофизического института РАН вместе с катарскими коллегами решили выяснить, чем отличаются биопленки на поверхности частиц полиэтилентерефталатного пластика на разной глубине и в разные времена года. Авторы изучали под микроскопом прозрачные фрагменты и замеряли количество и размер биопленок на них. Также они оценили видовой состав обитателей обрастаний.

Результаты исследований показали, что скорость обрастания пластикового мусора в поверхностном слое воды была ниже, чем в средней и придонной толще воды, что может быть связано с повреждающим действием турбулентного перемешивания. Наиболее высокие темпы биообрастания и разнообразие сообщества наблюдались в летний период — наиболее благоприятный для роста и развития микроорганизмов.

В ходе работы авторы разработали подход, позволяющий определить «возраст» пластикового мусора, — так можно, например, выяснить, что повлияло на увеличение загрязнения (открытие или закрытие каналов, заводов и прочее). Поскольку скорость роста биопленки сильно отличается летом и зимой, использовать ее размер не удалось. В качестве альтернативы ученые предложили рассматривать колонии зеленой водоросли Phycopeltis, одной из первых населяющей мусор. Этот микроорганизм адаптирован к разнообразным условиям среды, и на разных стадиях его биопленки имеют отличный внешний вид. Так можно хотя бы примерно предположить, когда частицы пластика оказались в воде.

Имея данные о времени пребывания фрагментов пластика в морской среде, можно судить о путях и масштабах их миграции в морских акваториях, что, безусловно, имеет большое практическое значение. Однако авторы отмечают, что еще предстоит понять, как на рост возможного кандидата в биоиндикаторы влияют его соседи по биопленке.

News article publications

Read also

Водорослевая биоиндикация загрязнения медью оказалась не столь очевидной
Новое исследование почвенных микроводорослей показало, что их реакция может быть абсолютной противоположной в зависимости не только от концентрации собственно металла, но и плотности клеточной культуры, вещества-загрязнителя, среды культивирования и даже штамма одного вида
Algology
Ecology
Microbiology
31 January 2023
В диких мышах обнаружили потенциально опасных для человека аэромонад
Эти микроорганизмы вызывают тяжелые заболевания водных обитателей, а у человека к последствиям тяжелее диареи приводят только в случае ослабленного иммунитета. Найденные штаммы проявили способность к разрушению эритроцитов и множественную лекарственную устойчивость
Ecology
Epidemiology
Microbiology
17 March 2023
Радиация заставила ряску поглощать цинк, но защитила ее хлоропласты
Облучение в малых дозах способствовало образованию большего количества хлорофилла и антиоксидантных каротиноидов, чем защитило фотосинтетические системы ряски от избытка цинка. Однако есть нюанс: при больших дозах радиации металла поглощается больше, и растения растут хуже
Algology
Biochemistry
Ecology
Radiology
20 February 2023
Микробиологи выяснили, кто обеспечивает эффективность очистных сооружений Москвы
Столичные микробные сообщества, составляющие активный ил, оказались в некоторой степени уникальными среди своих европейских "родственников"
Ecology
Microbiology
20 May 2022
Новые виды хищных простейших помогут объяснить раннюю эволюцию одноклеточных
Шесть новых представителей группы телонемид отличаются от уже известных науке видов особенностями клеточного строения, в частности цитоскелетом
Ecology
Evolution
Microbiology
Zoology of invertebrates
24 March 2022
Российские ученые описали микробные сообщества уникальных болот
Исследователи сконцентрировались на аапа-болотах, сочетающих в себе признаки низинных и верховых типов. Знание того, кто на них обитает, важно для анализа их вклада в состояние природы нашей планеты.
Ecology
Genetics
Microbiology
18 March 2022