Dynamics and functions of microbial communities in the plastisphere in temperate coastal environments

温帯沿岸環境におけるプラスチ圏における微生物群集の動態と機能

Battulga, B. ; 中山 理智  ; 松岡 俊将*; 近藤 俊明*; 安藤 麻里子  ; 小嵐 淳   

Battulga, B.; Nakayama, Masataka; Matsuoka, Shunsuke*; Kondo, Toshiaki*; Atarashi-Andoh, Mariko; Koarashi, Jun

環境中のマイクロプラスチック(MP、サイズ: 5mm)上の微生物の付着とバイオフィルムの形成に対する注目が高まっている。ここでは、微生物の生態と水生生態系への影響についての理解を深めるために、プラスティスフィア内の微生物群集を調査する。我々は、16S遺伝子とITS遺伝子のアンプリコン配列を使用して、日本の2つの対照的な沿岸地域のMP、地表水、底質、海岸砂における細菌および真菌群集の構成と多様性を特定した。サンプルの種類と研究場所に応じて、大幅に異なる微生物の多様性と分類学的組成が検出された。炭化水素分解群集の定着とMP上での病原体の発生の結果として、微生物分類群の複雑なプロセスがMP関連バイオフィルムの特性、ひいてはMPの特性に影響を与える。この研究は、MP関連バイオフィルムにおける微生物の代謝機能に焦点を当てており、これは地球生態系に対するプラスチック破片の真の影響を明らかにする鍵となる可能性がある。

Growing attention has been given to microbial attachment and biofilm formation on microplastics (MPs; sizes: 5 mm) in the environment. Here, we explore the microbial communities in the plastisphere to improve our understanding of microbial ecology as well as their impacts on aquatic ecosystems. Using the amplicon sequence of 16S and ITS genes, we identified bacterial and fungal community composition and diversity on MPs, surface waters, bottom sediments, and coastal sands in two contrasting coastal areas of Japan. Significantly different microbial diversity and taxonomic composition were detected depending on sample types and research sites. This research highlights the microbial metabolic functions in MP-associated biofilm, which could be the key to uncovering the true impact of plastic debris on the global ecosystem.