Загрязнение океанов пластиком вредит бактериям, производящим кислород
Десять процентов вдыхаемого нами кислорода поступает от единственного рода бактерий, живущих в океане. Лабораторные исследования показали, что эти цианобактерии восприимчивы к загрязнению пластиком, о чём сообщается в статье, опубликованной в Communications Biology.
«Мы обнаружили, что воздействие химических веществ, вымываемых в воду при загрязнении её пластиком, препятствует росту, фотосинтезу и производству кислорода прохлорококком (Prochlorococcus), самой многочисленной фотосинтезирующей бактерией в океане, — говорит ведущий исследователь Саша Тету (Sasha Tetu) из Университета Маккуори (Macquarie University). — Теперь мы хотим выяснить, оказывает ли загрязнение пластиком воздействие на этих микробов непосредственно в океане».
По оценкам экспертов, загрязнение пластиком ежегодно наносит морским экосистемам ущерб, превышающий 13 млрд долларов США. Со временем проблема только усугубляется, к 2050 году масса пластика, загрязняющей моря, станет больше массы всей живущей в них рыбы.
«Это загрязнение может привести к вымыванию различных химических добавок в морскую среду, но, в отличие от ситуации, когда животные запутываются в пластмассовом мусоре, угроза водным ресурсам, которую представляют вымываемые из пластика химикаты, не получает достаточного внимания», — говорит Лиза Мур (Lisa Moore), соавтор статьи.
В первом исследовании подобного рода учёные рассмотрели влияние химических веществ из пластика на мельчайших представителей жизни в океанах — фотосинтезирующие морские бактерии.
«Мы изучили группу небольших зелёных бактерий под названием прохлорококк, это наиболее богато представленные на Земле фотосинтезирующие организмы. Глобальная популяция этих бактерий — около трёх октиллионов особей», — говорит Тету.
Эти микробы — настоящие тяжеловесы в том, что касается углеродного обмена и производства кислорода в океане посредством фотосинтеза.
«Эти крошечные организмы имеют решающее значение для морской пищевой цепочки, они способствуют круговороту углерода и, считается, что обеспечивают до 10 % общего объёма производства кислорода в мире, — так объясняет Мур фундаментальное значение прохлорококков для здоровья океана. — Так что каждый десятый глоток воздуха, которым вы дышите, произведён данными организмами. Однако почти ничего не известно о том, как они и другие морские бактерии реагируют на вещества, которыми люди загрязняют океан».
В лаборатории группа подвергла штаммы прохлорококка, взятые на разных глубинах океана, воздействию химических веществ, вымываемых из двух обычных пластиковых продуктов — пластикового пакета, сделанного из прочного полиэтилена, и покрытия ПВХ.
Они обнаружили, что воздействие этих химических веществ замедляет рост и функционирование цианобактерий, в том числе выработку кислорода, а также изменяет экспрессию большого количества их генов.
«Наши данные показывают, что пластиковое загрязнение может иметь широкомасштабное воздействие на экосистемы, выходящее за рамки известных воздействий на макроорганизмы, такие как морские птицы и черепахи, — говорит Тету. — Если мы действительно хотим понять последствия загрязнения морской среды пластиком и найти путь смягчения этого воздействия, необходимо рассмотреть его воздействие на ключевые группы микроорганизмов, включая фотосинтезирующие бактерии».