可降解聚乳酸微塑料通过抑制变形虫捕食重塑土壤食物网

《The ISME Journal》：Biodegradable polylactic acid microplastics rewire the soil food web by impeding amoebae predation

　　

摘要

土壤变形虫既是关键的微生物捕食者，也是土壤生态系统健康的敏感指标。尽管聚乳酸（PLA）可生物降解塑料越来越多地被采用以减少持久性塑料污染，但其生态影响，特别是在主动降解阶段的影响，仍知之甚少。在本研究中，我们建立了多种共培养界面，以研究土壤变形虫与聚乳酸微塑料（PLA MPs）之间的相互作用及影响。我们的结果表明，PLA微塑料从根本上重塑了变形虫的行为策略并重构了土壤微生物网络。具体而言，PLA微塑料诱导了微生物群落组成和功能潜力的粒径依赖性变化，触发了变形虫的强烈回避行为，损害了其通过趋化作用定位细菌猎物的能力，并通过抑制微生物相互作用干扰了与PLA相关的塑料圈层的发育。PLA微塑料还对变形虫施加了显著的适应性代价，减少了孢子产生并改变了发育形态。本研究将土壤变形虫确立为评估可生物降解塑料生态影响的有力生物指示剂，并表明PLA导致的破坏不仅源于其持久性，还源于其降解中间体。这些发现揭示了采用可生物降解塑料过程中隐藏的生态权衡，并为支持环境风险评估提供了关键的机理见解。