Миллионы тонн пластикового мусора загрязняют Мировой океан, большая часть из которых состоит из крошечных кусочков микропластика размером менее четверти дюйма. Даже самые маленькие морские животные могут проглотить этот микропластик, что потенциально угрожает их выживанию.
Морской микропластик также не плавает в одиночку - он быстро собирает тонкий слой бактерий и других микробов, биопленку, известную как «Пластисфера». Эти биопленки могут влиять на судьбу микропластика, заставляя его тонуть или плавать, или, например, разбивать его на еще более мелкие частицы. Они даже могут придать пластику запах или вкус пищи для некоторых морских организмов. Но очень мало известно о том, какие микробы обитают в пластисфере и как они взаимодействуют друг с другом и с пластиком.
Теперь, используя инновационный метод микроскопии, разработанный в Морской биологической лаборатории (MBL) в Вудс-Хоул, ученые раскрыли структуру микробных сообществ, покрывающих образцы микропластика из различных участков океана. Команда, возглавляемая Линдой Амарал-Цеттлер (которая ввела термин «пластисфера»), Джессикой Марк Уэлч и Кэтлин Шлундт, сообщает о своих результатах на этой неделе в Molecular Ecology Resources.
Команда MBL использовала метод флуоресцентной визуализации, разработанный Марком Уэлчем и его коллегами, чтобы буквально увидеть пространственную организацию микробов на пластиковых образцах. Они сделали это, сконструировав зонды, которые светились флуоресцентно и нацеливались на основные известные группы бактерий в пластисфере.
Теперь у нас есть инструментарий, который позволяет нам понять пространственную структуру пластисферы и, в сочетании с другими методами, лучший способ в будущем понять основных микробов пластисферы, что они делают, и их влияние на судьба пластикового мусора в океане», - сказал Амарал-Цеттлер, научный сотрудник MBL из Королевского нидерландского института морских исследований NIOZ и Амстердамского университета.
Ученые видели диатомовые водоросли и бактерии, колонизирующие микропластик, во всех случаях преобладали три типа: Proteobacteria, Cyanobacteria и Bacteriodetes. Пространственно микробные сообщества Пластисферы были гетерогенно смешаны, что дало первое представление о взаимодействии бактерий с морскими микропластиками.
Марк Уэлч и его коллеги ранее применяли свою технологию визуализации для изучения микробных сообществ во рту человека и в пищеварительном тракте каракатиц и позвоночных.
Это исследование адаптировало и расширило технологию под названием CLASI-FISH (комбинаторная маркировка и спектральная визуализация, флуоресцентная гибридизация на месте). Амарал Зеттлер находит эту технологию настолько мощной, что планирует создать платформу для микроскопии CLASI-FISH в Нидерландах.