На микроволокнах в водах Средиземного моря нашли почти 200 видов бактерий

Синтетические и натуральные микроволокна, которые содержатся в водах северо-западной части Средиземного моря, содержат почти 200 видов различных бактерий, некоторые из которых могут быть патогенными для людей и животных. По расчетам ученых, на одном микроволокне может обитать в среднем более 2600 бактерий. Исследование опубликовано в PLoS One.

Человечество производит в год около 400 миллионов тонн пластика, большая часть которого потом выбрасывается и попадает в виде микрочастиц (размером менее 5 миллиметров) в водопровод, грунтовые воды, горы, льды Антарктики; его находят в различных организмах и даже в нашей крови. Пластик — самый распространенный источник морского мусора (60-90 процентов), однако в прибрежных водах можно встретить не только синтетические микроволокна (которые относят к микропластику), но и натуральные волокна, такие как хлопок или шерсть. Попадая в море, микроволокна быстро заселяются такими микроорганизмами, как бактерии или микроводоросли бентоса. Они создают на поверхности волокна биопленку, которая может пахнуть и выглядеть как пища, а морские организмы затем проглатывают эти частицы. Из-за того, что микроволокна способны долго сохраняться и накапливаться в организмах по мере продвижения по пищевой цепи, они могут стать переносчиками потенциально опасных или патогенных микроорганизмов.

Особый интерес для изучения загрязнения микроволокнами представляет Средиземное море. Из-за своей полузакрытой формы оно имеет ограниченный отток воды, однако его побережье плотно заселено и является важным объектом для туризма и торговли. Это делает Средиземное море одним из наиболее загрязненных регионов — несмотря на то, что оно представляет всего лишь 0,8 процентов от мировых морских вод, на него приходится почти 7 процентов загрязнения микропластиком мирового океана. При этом больше всего концентрация микропластика наблюдается в прибрежных зонах. Поэтому Мария Луиза Педротти (Maria Luiza Pedrotti) из Университета Сорбонны совместно с коллегами решила изучить взаимодействие между микроволокнами и микробным сообществом Средиземного моря.

Для исследования были собраны образцы воды из шести прибрежных точек между Монако и Ниццей и одной точки в 70 километрах от берега. Забор проб проводили весной и летом 2014 года. Оценку числа бактерий на мокроволокнах проводили, используя изображения со сканирующего электронного микроскопа. В пробах воды были обнаружены различные микроволокна по размеру, толщине и цвету, многие из них имели признаки разрушения, такие как ямки и трещины. Чаще всего можно было было увидеть на волокнах бактериальные клетки. Хотя ученые обнаружили и много диатомовых водорослей, их численность было невозможно оценить. В среднем, на поверхности одного микроволокна было 2663 ± 1981 бактерий, что говорит о сильном бактериальном присутствии. Также методом высокопроизводительного секвенирования ученые выяснили, какие именно бактерии были представлены в пробах. В общей сложности они обнаружили 195 видов бактерий, которые принадлежали к различным 12 типам и одной неклассифицированной бактерии.

При этом богатство таксономических единиц было значительно выше на пробах микроволокон, чем в морской воде. В воде преобладали протеобактерии, бактероидеи и неклассифицированные цианобактерии, которые представляли 84 процентов свободноживущих прокариот, причем все они часто встречались во всех образцах морской воды. Среди бактерий, прикрепленных к микроволокнам, больше всего было протеобактерий, которые представляли 80 процентов прокариот, связанных с микроволокнами. Самой часто встречающейся и многочисленной была гамма-протеобактерия Alteromonas sp., она довольно распространена в морской пластисфере. Вторым по распространенности была Vibrio parahaemolyticus, которая при проглатывании способна вызывать у людей желудочно-кишечные заболевания. Она встречалась в 71 проценте случаев среди бактерий на микроволокнах. Также, несмотря на маленькую численность, довольно часто (86 процентов) встречался безымянный вид вибрионов. Интересно, что состав бактериальных сообществ микроволокон различался в зависимости от сезона: так, весной в пробах преобладал Alteromonas sp., а летом — Pseudoalteromonas sp. и V.parahaemolyticus.

Это первый случай, когда потенциально патогенная бактерия V.parahaemolyticus была обнаружена на микропластике в этом регионе. До этого ее находили на микропластике в южной части Атлантического океана и в Балтийском море. Предыдущие исследования также установили корреляцию между плотностью вибрионов и повышением температуры, что подтверждается большей распространенностью этих бактерий в летних пробах. Данное исследование показывает, что как натуральные, так и синтетические микроволокна могут содержать потенциальные патогены. Кроме того, оно демонстрирует четкие различия в разнообразии между сообществами, которые обитают на микроволокнах, и свободноживущими бактериями.

Ранее ученые выяснили, что дети поглощают в 13 раз больше микропластика, чем взрослые. Он мог попасть в организм детей из бутылочек для кормления или от синтетических ковровых покрытий. А если вы хотите проверить, много ли вы знаете о микропластике, то пройдите тест «Микроугроза».