Microorganismele care colonizează plasticul plutitor din oceane au genomuri neobișnuit de mari și numeroase gene care le ajută să reziste în condiții dure.

Cercetătorii avertizează că această adaptare nu este o veste bună pentru ecosistemele marine.

Miliarde de fragmente de plastic de diferite dimensiuni se acumulează în oceane, formând uneori adevărate insule de deșeuri. Oamenii de știință de la Centrul Helmholtz pentru Cercetări de Mediu și Centrul Helmholtz pentru Cercetări Oceanice GEOMAR au analizat comunitățile microbiene din două astfel de zone, Marea Pată de Gunoi din Pacific și Pata de Gunoi din Atlanticul de Nord.

Ce au analizat cercetătorii

Echipa a studiat plastisfera, comunitatea de microorganisme care formează un biofilm pe suprafața plasticului. Deși speciile care trăiesc în aceste colonii au fost deja investigate, strategiile lor de supraviețuire în mediul oceanic rămăseseră mai puțin clare.

Cercetătorii au secvențiat metagenomii, adică totalitatea ADN-ului din comunitățile microbiene analizate. Apoi au comparat structura și funcțiile genetice ale microorganismelor de pe plastic cu cele ale planctonului care trăiește în mod natural în Oceanul Pacific și Atlantic.

Gene pentru condiții extreme

După analiza a aproximativ 340 de gene importante, specialiștii au descoperit diferențe clare între bacteriile din plastisferă și comunitățile naturale de plancton. Microorganismele de pe plastic au mai multe gene funcționale, care le permit să se adapteze mai bine la lipsa nutrienților și la expunerea intensă la radiațiile ultraviolete.

Mai multe copii genetice:

Bacteriile din biofilm pot absorbi mai eficient substanțele nutritive, pot utiliza și descompune surse de carbon și se pot apăra împotriva radiațiilor UV. De asemenea, ele pot repara rapid deteriorările produse la nivelul genomului.

Surse alternative de energie:

Unele microorganisme pot folosi inclusiv fotosinteza anoxigenică, un proces care nu produce oxigen. Această capacitate le oferă un avantaj în mediile marine dificile.

Genomuri mai mari

Genomurile microorganismelor care trăiesc pe plastic sunt semnificativ mai mari decât cele ale planctonului marin obișnuit. În timp, planctonul natural și-a redus dimensiunea genomului pentru a economisi resurse în apele sărace în nutrienți.

Bacteriile din plastisferă nu au aceeași nevoie de reducere, deoarece beneficiază de procese metabolice comune și de o disponibilitate mai bună a nutrienților în comunitățile formate pe fragmentele de plastic.

Mai multă biomasă

Analizele au arătat și concentrații relativ ridicate de clorofilă a în biofilmul de pe plastic, comparativ cu planctonul. Acest lucru sugerează că microorganismele din plastisferă pot produce mai multă biomasă decât organismele din apa din jur.

Într-un ocean deschis, sărac în nutrienți, aceste comunități pot crea nișe locale cu o activitate biologică mai intensă. Cercetătorii subliniază însă că orice abatere de la starea naturală a ecosistemului marin trebuie privită ca un semnal de degradare.

Plasticul nu dispare

Deși bacteriile folosesc plasticul drept habitat, ele nu îl utilizează ca sursă de nutrienți. Prin urmare, este puțin probabil ca aceste microorganisme să contribuie la eliminarea deșeurilor plastice din oceane.

Rămâne de stabilit dacă dezvoltarea biofilmelor pe plastic poate afecta ciclurile chimice din ecosistemele marine vulnerabile. Studiul arată încă o dată că reducerea poluării cu plastic este esențială pentru protejarea oceanelor.