Svampar är filtermatare som lever av partiklar - men de kan också få i sig mikroskopiska fragment av plast och andra föroreningar av antropogent ursprung. De kan därför fungera som användbara bioindikatorer för marina ekosystems hälsa.

Föroreningar av världens hav på grund av antropogen inmatning av plast och annat industriavfall utgör ett ökande hot mot marina ekosystems livskraft. Och eftersom sådana föroreningar ackumuleras i fisk, kräftdjur och blötdjur, de kommer in i livsmedelskedjan och kan intas av mänskliga konsumenter. Mikropartiklar med dimensioner mindre än 5 mm utgör ett särskilt smygande problem. Denna klass av föroreningar inkluderar mikroplast och textilfibrer, samt syntetiska kemikalier som finns i konsumentprodukter som hushållsrengöringsmedel och kosmetika. Det är därför absolut nödvändigt att utveckla metoder för att kvantifiera hotets omfattning för att utveckla effektiva åtgärder för att mildra det. I en ny publikation i tidningen Miljöförorening , ett forskargrupp ledd av LMU:s professor Gert Wörheide (Institutionen för jord- och miljövetenskap, och GeoBio-Center) visar att marina svampar har stor potential som bioindikatorer för övervakning av mikroskopiska föroreningar i haven.

Svampar kallas ibland havets dammsugare. De matar på små partiklar som hänger i strömmarna, genom att filtrera dem från havsvattnet som passerar genom deras mycket porösa vävnader - som stöds av mineraliserade skelett i många arter. För att bedöma deras användbarhet som bioindikatorer för mikropartiklar, Wörheide och kollegor studerade 15 prover av en typ av mineraliserade svampar som tillhör klassen "demosvampar" från ett korallrev utanför kusten på ön Bangka i norra Sulawesi (Indonesien). "Vi valde den här platsen eftersom Sydostasien är en hotspot för plastföroreningar i haven, säger Elsa B. Girard, huvudförfattare till studien. Girard tog nyligen examen från masterprogrammet i geobiologi och paleobiologi vid LMU, och hennes bidrag till uppsatsen var en del av hennes magisteruppsats. "Mot bakgrund av effekterna av den globala uppvärmningen, och överutnyttjande av marina resurser, lokala svamparter kan fungera som användbara biomonitorer för mikropollutanter, och hjälpa oss att utveckla lämpliga åtgärder för att minska de skadliga effekterna av dessa ämnen på revsamhällen, "förklarar hon.

I samarbete med specialister från SNSB Mineralogical State Collection i München och LMU:s institution för kemi och centrum för nanovetenskap (CeNS), biologerna använde två innovativa metoder för att undersöka proverna som samlats in från revet. Med hjälp av två-foton excitationsmikroskopi (TPE), de bekräftade att svampar verkligen innehåller mikropartiklar i sina vävnader. Sedan använde de Raman -spektroskopi för att karakterisera själva partiklarnas natur. Data som erhållits med den andra tekniken avslöjade närvaron av inte mindre än 34 olika typer av mikropartiklar i svampvävnader. Spektrumet sträckte sig från plast som polystyren till bomull och titandioxid (TiO ₂ ). TiO ₂ används i färgämnen och färger, samt en del av solskyddsmedel. Vidare, variationen i sammansättningen av mikropartiklar i de olika proverna tycks återspegla rumsliga variationer i partikeltyp i det omgivande vattnet.

Forskarna upptäckte mellan 90 och 600 partiklar per gram torkad vävnad i sina svampprover. "Eftersom svampar kan väga upp till flera hundra gram, vi uppskattar utifrån dessa resultat att var och en kan samla mer än 10, 000 partiklar, "säger Wörheide." Detta gör dem till lovande kandidater för uppgiften att övervaka nivåerna av antropogen mikropartikelföroreningar i haven. "Med undantag för blötdjur, få andra arter har de egenskaper som krävs av marina bioindikatorer. Enligt författarna till studien, svampar har flera andra "kvalifikationer" för jobbet. De är rikliga och är kontinuerligt aktiva som filtermatare. Dessutom, mätningar av föroreningsnivåer kan utföras på vävnadsprover (biopsier) utan att det påverkar organismernas livskraft.