science >> Wetenschap >  >> Natuur

MBL-team fotografeert de bacteriële lifters op plastic afval in de oceaan

De structuur van microbiële gemeenschappen die microplastics koloniseren die zijn verzameld uit de Noord-Atlantische Oceaan (Vineyard Sound, bos gat, Mass.) Deze afbeelding onthult de fylogenetische verwantschappen van verschillende bacteriële groepen. Grote ellipsoïde en pennate gele cellen =diatomeeën; lange draadvormige cel over het midden =cyanobacteriën; blauw=algemene bacteriën; gele staafjes =Bacteroidetes; rood =Alfaproteobacteriën; cyaan =Rhodobacteraceae. Schaalbalk is 2 micrometer. Beeldvormingstechnologie is confocale laserscanning en CLAI-FISH. Krediet:Cathleen Schlundt

Miljoenen tonnen plastic afval vervuilen de wereldzeeën, de meeste kleine stukjes microplastic van minder dan een kwart inch groot. Zelfs de kleinste zeedieren kunnen deze microplastics binnenkrijgen, hun voortbestaan ​​mogelijk bedreigen.

Mariene microplastics drijven niet solo, ofwel - ze nemen snel een dunne laag bacteriën en andere microben op, een biofilm die bekend staat als "The Plastisphere." Deze biofilms kunnen het lot van de microplastics beïnvloeden, waardoor ze kunnen zinken of drijven, of ze opsplitsen in nog kleinere stukjes, bijvoorbeeld. Ze kunnen het plastic zelfs doen ruiken of smaken als voedsel voor sommige mariene organismen. Maar er is heel weinig bekend over de soorten microben in de plastisfeer, en hoe ze met elkaar en het plastic omgaan.

Nutsvoorzieningen, met behulp van een innovatieve microscopiemethode ontwikkeld door het Marine Biological Laboratory (MBL), bos gat, wetenschappers hebben de structuur onthuld van de microbiële gemeenschappen die microplasticmonsters van verschillende oceaanlocaties bekleden. Het team, geleid door Linda Amaral-Zettler (die de term "Plastisphere" bedacht), Jessica Mark Welch, en Cathleen Schlundt, rapporteert zijn resultaten deze week in Hulpbronnen voor moleculaire ecologie .

Het MBL-team bouwde voort op een fluorescentiebeeldvormingstechniek ontwikkeld door Mark Welch en collega's om letterlijk de ruimtelijke organisatie van microben op de plastic monsters te zien. Ze deden dit door sondes te ontwerpen die fluorescerend verlichtten en gericht waren op grote, bekende bacteriegroepen in de plastisfeer.

Een samenvattende beschrijving van de bevindingen van Schlundt et al (2019) Ruimtelijke structuur in de "Plastisphere":Molecular Resources for Imaging Microbial Communities on Marine Plastic Debris. Mol. Ecol. Bronnen, DOI 10.1111/1755-0998.13119. Krediet:Emily Greenhalgh, MBL

"We hebben nu een toolkit waarmee we de ruimtelijke structuur van de Plastisphere kunnen begrijpen en, gecombineerd met andere methoden, een betere toekomstige manier om de belangrijkste microbiële spelers van de Plastisphere te begrijpen, wat ze aan het doen zijn, en hun impact op het lot van plastic afval in de oceaan, " zei Amaral-Zettler, een MBL Fellow van het NIOZ Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee en de Universiteit van Amsterdam.

De wetenschappers zagen diatomeeën en bacteriën de microplastics koloniseren, in alle gevallen gedomineerd door drie phyla:Proteobacteria, cyanobacteriën, en Bacteriodeten. ruimtelijk, de microbiële gemeenschappen van Plastisphere waren heterogeen gemengd, de eerste glimp van bacteriële interacties op mariene microplastics.

Mark Welch en collega's hebben eerder hun beeldvormingstechnologie toegepast om microbiële gemeenschappen in de menselijke mond en in het spijsverteringskanaal van inktvissen en gewervelde dieren te bestuderen.

Deze studie heeft de technologie aangepast en uitgebreid, genaamd CLAI-FISH (Combinatorische Labeling En Spectral Imaging Fluorescentie In Situ Hybridisatie). Amaral Zettler vindt de technologie zo krachtig, ze is van plan een CLSI-FISH microscopieplatform op te zetten in Nederland.