Бактерии в океанских мусорных пятнах увеличили размер своего генома

Исследователи из центров UFZ и GEOMAR в ходе экспедиций к мусорным пятнам в Тихом и Атлантическом океанах обнаружили значительные отличия микроорганизмов «пластисферы» от обычного морского планктона. Согласно данным, опубликованным в журнале Environmental Pollution, бактерии на частицах пластика обладают более крупными геномами и повышенным количеством копий функциональных генов. Такая генетическая структура позволяет им эффективно поглощать питательные вещества и быстро восстанавливать ДНК после воздействия ультрафиолета.

Ученые установили, что микробы используют пластик как стабильную среду обитания, формируя на его поверхности биопленку. В отличие от свободного планктона, который в ходе эволюции сократил размер своего генома для выживания в бедной питательными веществами среде, обитатели пластисферы сохраняют расширенный генетический набор. Это дает им возможность использовать альтернативные источники энергии, включая аноксигенный фотосинтез, и производить больше биомассы, создавая зоны избыточного содержания органики в открытом океане.

Несмотря на различия в видовом составе микробов в разных океанах, их функциональные стратегии выживания оказались идентичными. Исследователи подчеркивают, что микроорганизмы используют пластик исключительно как субстрат, а не как источник питания. Это исключает возможность естественного разложения пластикового загрязнения силами данных бактериальных сообществ в ближайшей перспективе.

Влияние разрастания таких биопленок на геохимические циклы океана остается предметом дальнейшего изучения. Специалисты отмечают, что изменение естественного состояния микробной среды является признаком ухудшения состояния океанических экосистем. Наличие высокого уровня хлорофилла в биопленках подтверждает потенциал пластисферы к изменению сложившегося биологического баланса в субтропических океанических круговоротах.

Источник:phys