Svampe som biomonitorer for mikropollution

Svampe er filterfødere, der lever af partikler - men de kan også indtage mikroskopiske fragmenter af plast og andre forurenende stoffer af menneskeskabt oprindelse. De kan derfor tjene som nyttige bioindikatorer for marine økosystemers sundhed.

Forurening af verdenshavene på grund af menneskeskabt tilførsel af plast og andet industriaffald udgør en stigende trussel mod levedygtigheden af ​​marine økosystemer. Og fordi sådanne forurenende stoffer ophobes i fisk, krebsdyr og bløddyr, de kommer ind i fødekæden og kan indtages af menneskelige forbrugere. Mikropartikler med dimensioner på mindre end 5 mm udgør et særligt lumsk problem. Denne klasse af forurenende stoffer omfatter mikroplast og tekstilfibre, samt syntetiske kemikalier, der findes i forbrugerprodukter som husholdningsrensemidler og kosmetik. Det er derfor bydende nødvendigt at udvikle metoder til at kvantificere truslens størrelse for at udvikle effektive foranstaltninger til at afbøde den. I en ny publikation i tidsskriftet Miljøforurening , et forskerhold ledet af LMU's professor Gert Wörheide (Institut for Jord- og Miljøvidenskab, og GeoBio-Center) viser, at marine svampe har et stort potentiale som bioindikatorer til overvågning af mikroskopiske forurenende stoffer i havene.

Svampe kaldes undertiden havets støvsugere. De lever af små partikler suspenderet i strømmen, ved at filtrere dem fra havvandet, der passerer gennem deres meget porøse væv - som understøttes af mineraliserede skeletter i mange arter. For at vurdere deres anvendelighed som bioindikatorer for mikropartikler, Wörheide og kolleger undersøgte 15 prøver af en type mineraliserede svampe tilhørende klassen kendt som "demosponges" fra et koralrev ud for kysten af ​​øen Bangka i det nordlige Sulawesi (Indonesien). "Vi valgte dette websted, fordi Sydøstasien er et hotspot for plastforurenende stoffer i havene, "siger Elsa B. Girard, hovedforfatter af undersøgelsen. Girard er for nylig uddannet fra kandidatuddannelsen i geobiologi og paleobiologi på LMU, og hendes bidrag til papiret var en del af hendes kandidatafhandling. "I lyset af virkningen af ​​den globale opvarmning, og overudnyttelse af havressourcer, lokale svampearter kunne fungere som nyttige biomonitorer for mikropollutanter, og hjælpe os med at udvikle passende foranstaltninger til at reducere disse stoffers skadelige virkninger på revsamfund, ”forklarer hun.

I samarbejde med specialister fra SNSB Mineralogical State Collection i München og LMU's Institut for Kemi og Center for Nanovidenskab (CeNS), biologerne brugte to innovative metoder til at undersøge prøverne, der blev indsamlet fra revet. Ved hjælp af to-foton excitationsmikroskopi (TPE), de bekræftede, at svampe faktisk inkorporerer mikropartikler i deres væv. Derefter brugte de Raman -spektroskopi til at karakterisere selve partiklernes natur. Dataene opnået med den anden teknik afslørede tilstedeværelsen af ​​ikke mindre end 34 forskellige typer mikropartikler i svampevæv. Spektret spænder fra plast såsom polystyren til bomuld og titandioxid (TiO ₂ ). TiO ₂ bruges i farvestoffer og maling, samt at være en del af solcreme. Desuden, variationen i sammensætningen af ​​mikropartikler i de forskellige prøver synes at afspejle rumlige variationer i partikeltype i det omgivende vand.

Forskerne opdagede mellem 90 og 600 partikler pr. Gram tørret væv i deres svampeprøver. "Da svampe kan veje op til flere hundrede gram, vi vurderer på grundlag af disse resultater, at hver kan akkumulere mere end 10, 000 partikler, "siger Wörheide." Dette gør dem til lovende kandidater til opgaven med at overvåge mængden af ​​menneskeskabt mikropartikelforurening i havene. "Med undtagelse af bløddyr, få andre arter har de egenskaber, der kræves af marine bioindikatorer. Ifølge forfatterne af undersøgelsen, svampe har flere andre "kvalifikationer" til jobbet. De er rigelige og er kontinuerligt aktive som filterfødere. I øvrigt, målinger af forureningsniveauer kan udføres på vævsprøver (biopsier) uden at påvirke organismenes levedygtighed.