Разнообразие бактериальных сообществ районов г. Мурманска, отличающихся уровнем антропогенной нагрузки и степенью загрязнения ПАУ и металлами

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Τίτλος:	Разнообразие бактериальных сообществ районов г. Мурманска, отличающихся уровнем антропогенной нагрузки и степенью загрязнения ПАУ и металлами
Πηγή:	VIII Пущинская конференция «Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов».
Στοιχεία εκδότη:	Crossref, 2024.
Έτος έκδοσης:	2024
Θεματικοί όροι:	АРКТИКА, АНТРОПОГЕННОЕ ВЛИЯНИЕ, ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИЕ АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ, ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ, ГЛОБАЛЬНОЕ ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА, БАКТЕРИАЛЬНЫЕ СООБЩЕСТВА, ЗАГРЯЗНЕНИЕ
Περιγραφή:	Актуальность изучения полярных регионов постоянно возрастает в связи с быстрой и чувствительной реакцией арктических экосистем на глобальное изменение климата. В последнее время резко возросло антропогенное влияние в полярных широтах, что привело к неизбежному увеличению загрязнений техногенного характера. Мурманск – самый большой город в мире за Полярным кругом. Несмотря на то, что был утвержден курс на внедрение возобновляемых источников энергии странами Арктического совета в регионе, Мурманск остается одним из немногих крупных городов России, где тепловые электроцентрали и котельные до сих пор используют мазут. Известно, что распределение различных загрязнителей в воздухе (полициклические ароматические углеводороды – ПАУ, тяжелые металлы и т.д.) крупных городов отличается по качественному и количественному составу в зависимости от районов. Самые высокие концентрации загрязняющих веществ, как правило, обнаруживаются в промышленных районах и районах с высокой транспортной нагрузкой. Адсорбируясь на твердых частицах пыли, загрязнители оседают на запечатанных поверхностях (асфальт, бетонные покрытия и т.д.) и поверхностях листьев. Цель исследования заключалась в выявлении факторов, которые в наибольшей степени влияют на структурное разнообразие бактериальных сообществ пыли с запечатанных поверхностей и листьев в трех городских районов Мурманска с контрастной антропогенной нагрузкой. Отбор пыли из двух экотопов – поверхность асфальта и листовые пластинки Betula pubescens Ehrh. – проводили в Мурманске в июле 2021 года. Поскольку пространственная структура городов имеет функциональное зонирование, определяющее степень антропогенного воздействия на экосистемы, то отбор проб проводили в следующих зонах: рекреационная (68.941098 N, 33.119497 E), селитебная (68.978944 N, 33.093556 E) и зона интенсивного дорожного движения (68.960117 N, 33.064084 E). Отобранные образцы использовали для микробиологического профилирования бактериальных сообществ и химического анализа на содержание ПАУ и металлов. Оценку количества углеводородов в образцах пыли проводили методами газовой и высокоэффективной жидкостной хроматографии. Установлено, что общее количество ПАУ было в 10 раз выше в пыли, собранной с листьев (в пересчете на 1 г пыли) в сравнении с пылью с асфальта. Отмечалось снижение общего количества ПАУ и их разнообразия в градиенте антропогенного загрязнения от зоны интенсивного дорожного движения к рекреационной зоне как в образцах с асфальта, так и в образцах с листьев. Кроме того, концентрации отдельных углеводородов, в частности хризена, антрацена, бенз[а]нтрацена и флуорантена, снижались в направлении от зоны трафика к рекреационной зоне в обоих экотопах. Следует отметить, что количество пирена снижалось в этом направлении только в пыли с асфальта, в пыли с листьев наблюдалась обратная тенденция. Увеличение содержания нафталина также было отмечено в направлении от зоны трафика к рекреационной зоне но только для пыли с листьев. Четкий антропогенный градиент увеличения содержания металлов в образцах пыли с асфальта от рекреационной зоны к зоне трафика прослеживался для K, Al, Mg и Si. Для образцов пыли с листовых пластинок наблюдался межзональный градиент следующих металлов: K, Na, Ca, Zn и Ti. Для других металлов четкого антропогенного градиента не прослеживалось. Состав бактериальных сообществ был проанализирован методом высокопроизводительного секвенирования области V3-V4 региона гена 16S рРНК. Для бактериальных сообществ пыли с асфальта был идентифицирован 31 тип, 78 классов и 182 порядка. Для бактериальных сообществ пыли с листьев было идентифицировано 26 типов, 73 класса и 185 порядков. Во всех исследуемых образцах было обнаружено 4–5 доминирующих типов, причем типы Proteobacteria (23–34% преобладающий тип), Actinobacteria (4–26%) и Cyanobacteria (2–10%) были общими доминирующими типами для обоих экотопов. Интересно, что Bacteroidetes (9–12%) был еще одним доминирующим типом в образцах пыли с асфальта, в то время как Firmicutes (7–13%) – в пыли с листьев. В рамках Proteobacteria большинство филотипов были представлены альфапротеобактериями (характерно для обоих экотопов), бетапротеобактериями (в образцах с асфальта) и гаммапротеобактериями (в образцах пыли с листьев). Удаленность от зоны интенсивного дорожного движения влияла на относительную представленность отдельных членов исследуемых бактериальных сообществ, причем в большей степени это относилось к сообществам пыли с листовых пластинок. Так, на уровне бактериальных типов наблюдалось снижение от зоны интенсивного дорожного движения к рекреационной зоне относительной представленности для 13 из 26 идентифицированных типов, в то время как для образцов пыли с асфальта этот показатель составлял 1 из 31. Для выявления взаимосвязи между изменением относительной представленности обнаруженных типов бактерий и концентрациями различных ПАУ и тяжелых металлов был использован анализ избыточности (RDA). RDA и последующая линейная регрессия подтвердили, что бактериальные типы с относительной представленностью более 0,1% действительно коррелируют с изменением количества ПАУ в окружающей среде.
Τύπος εγγράφου:	Article Conference object
Γλώσσα:	Russian
DOI:	10.34756/geos.2022.17.38260
Αριθμός Καταχώρησης:	edsair.doi...........aff2cf638f583a01cd23f61a208fe458
Βάση Δεδομένων:	OpenAIRE

Περιγραφή
DOI:	10.34756/geos.2022.17.38260