Вплив ксенобіотиків на якісний склад прокаріот водної екосистеми Чорного моря

Abstract

Процеси біотрансформації та біоремедіації, ключову роль у яких відіграють угруповання мікроорганізмів, виконують значну роль у вилученні токсичних речовин із трофічних ланцюгів екосистеми. Роль мікроорганізмів у розкладі ксенобіотиків є особливо важливою у водних екосистемах напівзакритого типу зі значним річковим стоком – таких, як Чорне море. Згідно з даними проєкту ПРООН ЕМБЛАС у водах Чорного моря було відмічено наявність низки поліароматичних вуглеводнів та хлорорганічних сполук, концентрація яких перевищувала гранично допустимі норми. Саме тому для дослідження функціональної відповіді екосистеми Чорного моря на вплив забруднюючих речовин, ми провели молекулярно-генетичну оцінку таксономічного біорізноманіття мікробних угруповань для виявлення таксонів, потенційно здатних до біотрансформації ксенобіотиків. Дослідні зразки морської води та донних осадів було відібрано в серпні-вересні 2017 року в рамках дослідницького рейсу (Joint Open Sea Survey) проєкту EMBLAS-II. Подальший аналіз включав екстракцію ДНК зі зразків та проведення секвенування на платформі Ion Proton длявизначеннятаксономічногобіорізноманіттямікробнихугруповань. Намибула показана наявність бактерій, що належать до таксономічних груп із попередньо експериментально визначеною здатністю до біотрансформації ксенобіотиків у водній товщі та донних осадах Чорного моря. Так, представники таких таксонів,як Rhodobacteraceae, Rhodospirillaceae, Halomonadaceae Oceanospirillaceae, Alcanivoracaceae, Bacilliaceae: Actinomycetales та Acidobacteriaceae були присутні в угрупованнях бактеріопланктону на всіх станціях дослідницького полігону. В угрупованнях донних осадів значну частку становили представники Alteromonadales та Piscirickettsiaceae, здатні до розкладу поліароматичних вуглеводнів, а також Desulfuromonadaceae, Desulfobacteraceae, Syntrophaceae, Peptococcaceae, Dehalococcoideaceae, для яких раніше була показана здатність до біотрансформації хлорорганічних сполук. Отримані результати є базовою інформацією, яка ляже в основу подальшого детального аналізу функціонального потенціалу мікробних угруповань щодо розкладу забруднюючих речовин, що має на меті ідентифікацію нових метаболічних шляхів біотрансформації ксенобіотиків та дослідження адаптаційних стратегій екосистеми до антропогенних змін навколишнього середовища.