4 : part2 - communautés Flashcards
def plastisphère
commu microbienne sur débris plastiques (initialement : µplastiques de l’océan Atlantique du nord)
prod° plastique (2)
- phénomène écologique, culturel et écologique
- µplastiques = particules dominantes ds débris marins
débris plastiques (3)
- parcourent de longues distances + substrat durable pr colonisation bactérienne (dont microbes dangereux)
- plastique flotte -> descend ds colonne d’eau -> ingestion par orgas vivants
- décompo plastique en micro-/nano-plastiques par forces mécas + photochq + bio => entrée ds chaine alimentaire
que sont les molécules de plastique
= surface d’échanges car C n’est pas élément très limitant ds océan
avantages des plastiques pr microbes (4)
- surface d’acc° des nutriments limitants
- amener nutriments
- process “dégazement” avec chaleur/lumière -> relâchement de MO dissoute mangée par hétérotrophes
- contiennent métaux -> utilisation pr métabolisme
inconvénient des plastiques pr microbes
risque +++ de broutage = prendre + risque d’être une proie
que montrent les 1ères observations microscopiques
présence de diatomées + bact filamenteuses (cyano) + biofilms
données limitées de la plastisphère (4)
- manque échantillonnage mondial -> plupart des analyses avec échantillons d’europe
- peu études en dessous de surface
- études = expces en labo (pas avec plastique qui provient direct de océan)
- 1 seule étude métagénomique
difficultés d’analyse de plastisphère (2)
- plastisphère contient pl. microbes eucas -> mesure difficile des abondances
- plastique trop petit (<5mm) + biomasse insuffisante pr PCR
compo et diversité des commus (4)
- commu qui s’installe sur plastique = ≠te + richesses en esp - grde et abondances + équilibrées entre microbes présents
- pas microbe spq au plastique -> période adaptation
- pl. études sur procas
- espèces littorales présentes au milieu de océan sur îles de déchets plastique
compo : phototrophes (5)
- zone euphotique : plastique exposé au soleil = habitat favorable pr orgas photoSQ
- bilan du C + sur plastique (photoS > respiration) , même si - ds colonne d’eau
- plastique -> aug° prod° primaire
- océans = mx oligotrophes -> limitation prod° primaire
- Qt C fixée par photoS proche de Qt C relâchée par respiration
diatomées (5)
- 25% de prod° primaire mondiale
- nvelles bases de données spq aux ARNr 16S -> id° diatomées
- bcp sur µplastiques -> -1% microbes eucas
- sécrétion EPS + formation biofilms
- 1ers colonisateurs du plastique + dominants au début, puis remplacés
compo : bact phototrophes (2)
- bact filamenteuses sur µplastiques -> en eau douce ++, - présents ds envt marin/dulcicole/terrestre
- Microcystis -> formation blooms en eau douce + 4% de commu bactérienne sur bouteille PET
Alphaprotéobact (3)
- Rhodobacteriacea tjs abondante : prod° EPS -> aide installation autres microbes
- Rhodospirillaceae : bact pourpres non-sulfureuses pr fixation du N2 atmosphérique
- présence phorohétérotrophes potentiels -> capacité photoS aérobique anoxygénique + classement parmi mixotrophes
Bactéroïdes + Flavobacteriaceae (3)
- assos aux diatomées
- mbres clés des biofilms
- se nourrissent de déchets (rôle ds dégradation)
bact hétérotrophes marines + classiques
rares
fungi (2)
- saprotrophes -> décompo
- autres orgas -> parasitisme + prédation + symbiose + pathogénèse
dégradation du plastique : en aérobie VS en anaérobie (3)
- aérobie : transformation complète en mol. CO2 + H2O + biomasse
- anaérobie : transformation compléte en mol. de CO2 + CH4 + biomasse
- ds tps raisonnable -> conversion >90% du C en CO2 en 180 jours ds décomposeur industriel VS 30% ds océan à 30°C
biodégradation du plastique : intêret croissant (3)
- microorgas capables de dégrader plastique -> solutions à pollution
- plastique = nvel habitat pr microbe, expo à compos d”hydrocarbures
- diversité métabolique -> capacité adaptation
protocoles pr biodégradation du plastique (3)
- inclusion mesures de respiration obligatoire
- biodégradation aérobique ds envt marin => dégagement CO2
- perte du poids -> réaction du matériel à dégradation visible
prétraitement : dégradation physico-chq (4)
- soumission préalable aux UV ou chaleur
- difficile de savoir si prise en charge des polymères ou petits morceaux
- oxydation polymères = intracelR -> macromol. coupées pr passer à travers de mbrane plasmique
- études in-situ : sans prétraitement -> biodégradation longue +++
biodégradation du plastique : étapes (4)
- 1) action méca : croissce microbes ds fissures
- 2) action enzymatique : plastique hydrolysable ou non
- compatibilité avc voies de dégradation préexistantes
- conditions envtales -> pas optimales + favorisation dégradation partielle
biodégradation plastique : Pseudomonas de la plage (3)
- 1 des meilleurs exs de biodégradation
- incubation avec polyéthylène à faible poids molR + non prétraité, comme seule source de C
- isolement gène d’1 hydrolase alkane de Pseudomonas + clonage ds E.coli
biodégradation plastique : betaprotébact (3)
- Ideonellasakaiensis = nvelle bact isolée des commus sur PET
- utilisation PET comme source majeure de C
- 2 enz clés : PETase extracelR + MHETase ectoenzyme -> transformation PET en monomères (+ écolo)
compo : prédateurs et parasites (3)
- protistes qui se nourrissent de bact (choanoflagellés, radiolaires…)
- ectosymbiose entre cilié suctorien Ephelota et 1 bact sulfureuse : Ephelota a besoin d’1 ancrage + utilisation 1 copépode (µ-plastique = meilleure alternative)
- asso + entre dinoflagellés Amoebphyra (bio-contrôle des marées rouges) et Suessiaceae
en quoi le plastique est un fomite idéal
abondance faible de pathogènes MAIS durée vie longue +++ et possibilité dispersion + ingestion
1 famille de bact pathogène du plastique
famille Campylobacteriaceae
impce du genre Vibrio (gammaprotéobact) (5)
- phylotype dominant, surtout en été (T° + chaudes => floraison)
- infection Humain possible après baignade ds océan
- provoque pertes majeures ds aquacultures
- => bassins d’élevage -> réservoirs bactériens + contribution à résistance aux antibios
- utilisation plastique pr orga “cages” -> possibilité colonisation par bact + favorisation dispersion
compo : pathogènes - sédiments VS colonne d’eau (2)
- répartition égale des Vibrios entre les 2
- Erythrobacter (décomposeurs) -> présence +++ ds eau que ds sédiments
diversité des microbes (3)
- famille Rhodobacteraceae = membres clés de plastisphère + tjs présents
- présence autres microbes dépendante d’1/pl. facteurs
- divT fonctionnelle + capacités métaboliques des commus pas très bien connes -> prod° primaire + dégradation + pathogènes
de quels facteurs la présence des microbes est dépendante (4)
- géographie : provenance initiale plastique, trajet + point d’arrivés
- temps : saisons ou ordre de colonisation
- substrat (mol. et surface) : type plastique influence début de colonisation mais rassemblement commus matures malgré ≠ substrats
- envt général : sédiments VS colonne d’eau, gradient de sel
méthodes d’études de colonisation du plastique (4)
- échantillonage à ≠ moments de ≠ substrats placés ds envt contrôlé on pas => suivi progression + changements ds commu
- sélection substrat : plastique post-conso ou plastique pur
- conditions incubation : in-situ / aquarium au labo / expo à lumière / eau stagnante ou pas etc
- résultats : colonisation plastique immergé ds eau marine en qques heures + abondances > 1 million/ml
chimiotaxie et adhésion (2)
- dégazement de polyéthylène + polypropylène -> relâchement ds MO dissoute + CH4 + éthane + éthylène
- assimilation rapide de MO dissoute par microorgas + mécanismes exacts peu connus
océan ≠ bioréacteur uniforme (4)
- variation état d’oxydation des polymères + prod° ++ micro-/nano-plastiques par dégradation partielle
- propagation-dispersion des espèces invasives (blooms + pathogènes)
- lib° compos chimiques toxiques
- risques ingestion : entrée ds chaine alimentaire + passage particules <150µm ds épith intestinal + système lymphatique
est-ce que effet de ingestion plastique sur santé humaine est connu
non
plastique ds chaine alimentaire (6)
- analyse de expo direxte aux nanoplastiques + transfert trophique ds 4 espèces d’1 chaine alimentaire d’eau douce
- algue < crustacé planctonique < poisson (consommateur primaire) < poisson (consommateur 2ndR)
- nanoplastique prèsent ds algue
- attaque des parois intestinales du petit crutacé
- consommateur 2ndR -> nanoplastiques présents ds embryon, et - mvmt des poissons exposés
- consommateur primaire -> nanoplastiques ds foie
