Naftos išsiliejimas yra pražūtingas natūraliai aplinkai, nes sukelia ilgalaikę taršą, kuri kenkia aplinkiniams laukiniams gyvūnams. Tačiau tam tikros naftą ardančios bakterijos gali klestėti išsiliejusioje naftos aplinkoje, o tai labai prisideda prie išsiliejusių naftos produktų biologinio valymo. Nors bakterijų – bioplėvelių – suformuotos bendruomenės atlieka itin svarbų vaidmenį biologiškai ištaisant naftos išsiliejimą, kaip bioplėvelės jungiasi su nafta vandenyne, buvo neaišku.
Naujame tyrime tyrėjai iš Sorbonos universiteto Prancūzijoje, Tulono universiteto ir Tsukubos universiteto Japonijoje padarė didelę pažangą aiškindami ryšį tarp bioplėvelės susidarymo ir naftos skilimo, naudodami naujausią mikroskysčių stebėjimo sistemą. . Sistema kartu su didelės skiriamosios gebos konfokaliniu mikroskopu padėjo stebėti sąveiką tarp bakterijų ląstelių ir mažyčių aliejaus lašelių, maždaug pusės plaukų linijos skersmens. Jų išvados rodo, kad alyvą ardanti bakterija Alcanivorax borkumensis (Alcanivorax borkumensis) formuoja bioplėveles, kurios sunaudoja naftą apsupdamos ir stipriai prilipdamos prie naftos ir vandens sąsajos. Ši bakterijų bendruomenė ištempia aliejaus lašelius į daugybę vamzdelių, suteikdama vietos daugiau bakterijų ląstelių, kurios vienu metu galėtų efektyviai vartoti aliejų. Išvados paskelbtos 2023 m. rugpjūčio 18 d. Science žurnale pavadinimu „Alcanivorax borkumensis bioplėvelės pagerina aliejaus skaidymą tarpfacialinėmis kanalėlėmis“.
Šie autoriai stebėjo šį tempimo mechanizmą šioje naftos ir vandens sąsajoje, sutelkdami dėmesį į dinaminį vamzdžių formavimo procesą. Kadangi šios aliejaus ir vandens sąsajos ląstelės dalijasi, bakterijų ląstelės, kurios po mikroskopu atrodo kaip maži strypeliai, tampa sandariai supakuotos. Kai kuriuose regionuose šių bakterijų ląstelių struktūra buvo panaši į laukinių ramunėlių žiedlapių išsidėstymą.
Scheminė diagrama, apibūdinanti kultūros metodus fenotipiniam apibūdinimui.
Vaizdas iš Science, 2023, doi: 10.1126/science.adf3345.
Šis išdėstymas, žinomas kaip topologinis skystųjų kristalų fizikos defektas, pradeda išsipūsti į išorę nuo lašelio, todėl ši naftos ir vandens sąsaja deformuojasi ir suformuoja vamzdelį. Šie autoriai taip pat sėkmingai numatė bioplėvelės formavimosi dinamiką ir jos kokybinę formą naudodami teorinį fizikinį modelį.
Be to, šie autoriai patvirtino, kad didelės koncentracijos dispergentų, naudojamų valant naftos išsiliejimą, gali neigiamai paveikti alkanus mintančių bakterijų bioplėveles Porcupine saloje, tačiau reikia atlikti tolesnius tyrimus, siekiant išsiaiškinti tikrąjį jų poveikį aplinkai.
Taigi, šis naujas tyrimas suteikia supratimo apie tai, kaip bakterijų bendruomenės gali būti panaudotos siekiant pagerinti jūros naftos išsiliejimo aplinką. Šie autoriai teigia, kad supratimas apie bioplėvelių susidarymą ir bakterijų bendradarbiavimą galėtų padėti panaudoti veiksmingus gamtos metodus siekiant pagerinti dabartinių naftos išsiliejimo valymo procesų efektyvumą.
