微塑料多样性增强微生物网络的复杂性和稳定性
近日，中国科学院南京地理与湖泊研究所王建军课题组在EST杂志上发表了一篇题为" Network complexity and stability of microbes enhanced by microplastic diversity"的研究论文。该研究报道了环境微塑料混合物对微生物群落组成和生物相互作用的影响。
微塑料是一种直径小于5毫米的塑料颗粒，亦是一种造成污染的主要载体，被称为“海中的PM2.5”。微塑料在地球生态系统中无处不在，并且变得越来越多样化。最近一项标准化的大规模调查显示，全球湖泊和水库中的微塑料浓度范围为0.001到10微粒每立方米。粒径小于5 mm的微塑料碎片种类繁多，对微生物和大生物构成多重威胁，造成严重的生态环境问题。微塑料对微生物群落的影响可能是复杂的，例如影响它们的结构层次、生物相互作用、活性和生物多样性。然而，迄今为止，很少有实验考虑微塑料混合物及其多样性对生态系统中生物群落的影响，这导致对微塑料污染缺乏全面的了解。
作者通过开发新的微宇宙实验来研究微塑料多样性对细菌生态网络的影响：研究进行了600个微宇宙实验，选择了12种常规的和可生物降解的微塑料，并在15℃和20℃下培养2个月后研究湖泊沉积物中微生物群落的生态网络。结果发现，微塑料多样性在两种温度下普遍增强了微生物网络的复杂性，例如增加网络连接和减少平均路径长度。除15℃下的负相互作用外，物种相互作用的增强进一步证实了这一现象。有趣的是，温度升高进一步增强了微塑料多样性对网络结构的影响，导致更高的网络连通性和物种相互作用。同样，通过物种灭绝模拟，发现更高的微塑料多样性和温度会导致更稳健的微生物网络，而且生物可降解微塑料的存在对其作用起到了积极的调节作用。本研究首次证明，微塑料多样性的增加可能会意外地促进微生物网络的复杂性和稳定性，而未来的变暖可能会放大这种影响。
参考文献：Wu H, Gao T, Hu A, Wang J. Network Complexity and Stability of Microbes Enhanced by Microplastic Diversity. Environ Sci Technol. 2024;58(9):4334-4345. doi:10.1021/acs.est.3c08704
撰写人：王珺玥/张伟伟