土壤塑料生态圈作为抗生素耐药基因和潜在病原体的热点

在人类世，日益严重的塑料污染正在形成一个新的环境区——塑料生态圈。塑料生态圈如何影响微生物群落和抗生素耐药基因（ARGs）成为全球关注的问题。尽管这一问题在水生态系统中有所研究，但我们对土壤生态系统中塑料生态圈微生物组的了解仍然较少。在这里，我们调查了来自多种土壤环境的四种微塑料（MPs）的塑料生态圈微生物组和ARGs，并揭示了粪肥、温度和湿度对它们的影响。我们的结果显示，MPs选择了塑料生态圈中的微生物群落，这些塑料生态圈群落涉及多种代谢途径，表明它们可能驱动土壤生态系统中多样的生态过程。塑料生态圈内细菌的零半径操作分类单元（zOTUs）之间的关系主要是正相关，中性过程似乎主导了群落组装。然而，决定性过程在解释塑料生态圈中ARGs的变异性方面更为重要。在塑料生态圈中检测到了一系列潜在病原体和ARGs，相比于土壤，这些病原体和ARGs的丰度增加，但在不同的MPs和土壤类型中有所不同。我们进一步发现，添加粪肥和提高土壤温度及湿度均增强了塑料生态圈中的ARGs，潜在病原体的丰度随着土壤湿度的增加而增加。这些结果表明，塑料生态圈是潜在病原体丰度增加与ARGs丰度增加在全球变化背景下一种空间共存的栖息地。我们的发现为土壤塑料生态圈的微生物组和抗生素耐药组的群落生态学提供了新见解。