塑料污染已成为全球性环境问题,不仅危害生态系统与动物安全,还可能通过纳米塑料颗粒影响人类健康。近期,《环境污染物》期刊发布了一项新研究,揭示了微生物如何在塑料圈中生存的机制。亥姆霍兹研究中心的研究人员发现,与海洋浮游生物相比,塑料圈中微生物的基因组更大,且含有更多功能基因拷贝,这有助于它们在极端条件下存活。
2019年,亥姆霍兹研究人员进行了两项考察。作为MICRO-FATE项目的一部分,研究船SONNE上的团队分析了位于新加坡和加拿大之间的北大平洋垃圾带。同时,PLASTISEA项目的研究人员乘坐POSEIDON号调查了亚速尔群岛西南的北大西洋垃圾带。UFZ水生生物学家Mechthild Schmitt-Jansen博士表示:“塑料圈的分类学研究已较充分,但对其功能策略了解有限。”
在考察中,研究人员从海洋表面收集塑料并提取DNA,对宏基因组进行测序。他们比较了太平洋和大西洋塑料圈与自然浮游生物的功能基因差异。GEOMAR微生物学家Erik Borchert博士指出:“功能基因编码了蛋白质生成、代谢调控等关键过程。”
分析约340个关键功能基因显示,塑料圈微生物的宏基因组结构与功能显著不同于浮游生物。UFZ生物学家Stefan Lips博士解释:“生物膜微生物拥有更多基因拷贝,能高效吸收营养、利用碳源,并抵抗紫外线或修复损伤。它们还可进行缺氧光合作用等替代能源利用。”
研究还发现,塑料圈微生物的基因组比浮游生物大得多,且叶绿素a浓度更高。Schmitt-Jansen说:“这表明塑料圈微生物可能产生更多生物量,在营养贫乏环境中形成富营养化小生境。” Lips补充:“这对海洋健康并非积极信号,因为自然状态的偏离被视为恶化。” Borchert强调:“微生物将塑料作为栖息地而非食物,无助于清除污染,因此需尽快控制塑料污染。”
出版详情:作者:Helmholtz Association of German Research Centres;标题:《How microbes survive in the plastisphere》;发表于:《Environmental Pollution》(2026)。














