一项新的研究表明,地球上最丰富的光合生物 - 在全球氧气生产,碳固定和生物地球化学循环中起主要作用 - 可能会受到塑料沥滤液的负面影响。
Prochlorococcus MED4 EM分裂。 图片来源:Wikimedia Commons中国风格网stylechina.com。原绿球藻 MED4 EM分。图片来源:Wikimedia Commons。
塑料碎片是海洋生态系统日益严重的问题,威胁着无数物种。我们的大部分注意力都集中在较大的物种上,如海龟或海鸟,它们可以窒息或缠在塑料袋中。然而,关于塑料污染对最小的,但也是海洋中最多的生物:浮游植物的影响知之甚少。
由悉尼麦考瑞大学研究员Sasha Tetu领导的澳大利亚科学家研究了塑料渗滤液暴露对两种Prochlorococcus菌株的影响,代表两种不同的生态型。
Prochlorococcus 是由麻省理工学院的Sallie(Penny)Chisholm和伍兹霍尔海洋研究所的Robert J. Olson 于1986年发现的。它们是世界海洋中最小的海洋细菌之一。它们也是海洋中最多的光合细胞,估计人口约为10 ^ 27个细胞。
以前的研究表明,Prochlorococcus可能容易受到有机污染物,紫外线辐射和铜浓度升高的影响。
研究人员暴露原绿球藻在热带和亚热带海洋通常发现于从普通的塑料物品,如高密度聚乙烯(HDPE)袋和聚氯乙烯(PVC)的消光渗滤液细菌。
体外生长受损对于两种菌株的渗滤液原绿球藻在整个范围内测试稀释液(MIT9312和NATL2A)(50,25,12.5,6.25和3.125%为HDPE; 10,2,1,0.5和PVC 0.25%) 。渗滤液浓度越高,种群密度的降低越大,表明剂量依赖性效应。
HDPE和PVC暴露也导致氧气产生率明显下降。更重要的是,由于与沥滤液接触,最多500个细菌基因的转录也发生了变化。
作者在“ 自然 ”杂志上报告说,“暴露于两种渗滤液导致共同应激反应基因的转录增加” 。
在这两种沥滤液中,发现PVC产生的效果最差。这可以通过PVC制造中使用的相对较大比例的添加剂来解释,包括增塑剂,热稳定剂和杀生物剂。
研究人员写道,“暴露于PVC沥滤液的程度比高密度聚乙烯浸出液更大程度地影响了Prochlorococcus,反映出对渗透球菌生长和光生理反应产生负面影响所需的PVC渗滤液相当少。”
这些相关研究结果表明,塑料污染可能严重影响光合细菌固碳,收光和产氧的能力。未来的研究可能会回答Prochlorococcus如何应对海洋中的真实生活条件,其中渗滤液浓度可能远低于本研究中测试的稀释液。这种蓝藻很可能不会受到严重威胁 - 至少目前还没有。随着越来越多的塑料被生产并随后倾倒入水道,这很容易成为一个主要问题。
“因此,塑料渗滤液暴露可能会影响海洋Prochlorococcus群落的组成,并可能影响海洋浮游植物群落的更广泛的组成和生产力,”澳大利亚研究人员总结道。