دریایی مدیریت پسماند: بازیافت وری دریایی میکروب

یک تیم از محققان از زیست شناسی مرکز چک آکادمی علوم (بشکا, جمهوری چک), MARUM — مرکز دریایی علوم محیط زیست در دانشگاه برمن (آلمان) و موسسه ماکس پلانک برای دریایی میکروبیولوژی (Bremen, Germany) تخمین زده اند که این chemoautotrophs بازیافت حدود 5 درصد از کربن و فسفر جذب شده توسط جلبک دریایی و انتشار terragrams (1012 g) از محلول آلی به اقیانوس داخلی در هر سال. این یافته ها در حال حاضر منتشر شده در مجله علم پیشرفت.

گسترده موفقیت های دریایی thaumarchaea مطرح می شود تا حد زیادی از توانایی خود را برای تبدیل ردیابی غلظت آمونیاک به نیتریت که به آنها انرژی برای رفع کربن و تولید زیست توده در صورت عدم وجود نور است. این فرایند نامیده می شوند nitrification, بازیافت شیمیایی انرژی در اصل مشتق از فتوسنتز توسط جلبک دریایی و یک جزء ضروری از جهانی مواد مغذی دوچرخه سواری. با استفاده از یک radiotracer رویکرد مشارکتی پژوهش تلاش شده است در حال حاضر مشخص است که archaea ثابت حدود 3 مول کربن برای هر 10 مول آمونیاک اکسیده و این بهره وری متفاوت با تلفن همراه سازگاری به فسفر محدودیت. “Thaumarchaea فعال هستند در سراسر اقیانوس و تعداد زیادی حاکی از سهم قابل توجهی به چرخه جهانی کربن (C) و نیتروژن (N) می گوید:” تراویس, Meador که نویسنده سرب از مطالعه و تا به حال دریافت کمک مالی توسط بنیاد پژوهشی آلمان (دویچه Forschungsgemeinschaft DFG) برای انجام این کار در طول زمان خود را در MARUM. “چقدر کربن ثابت شده است nitrifiers تنظیم مقدار نیتروژن آلی (انرژی) ایجاد شده است که در طول فتوسنتز فیزیولوژیکی جفت از nitrification و کربن-جذب و همچنین ظاهرا خود قابلیت دسترسی به فسفر (P).”

اجازه دهید آنها را به خوردن آمونیاک

آمونیاک در اقیانوس ناشی از تجزیه مواد آلی تولید شده توسط phototrophs در آبهای سطحی و یک منبع ارزشمند انرژی و تغذیه برای Eukarya باکتری ها و Archaea به طور یکسان. فرهنگ مطالعات thaumarchaeon Nitrosopumilus maritimus قبلا نشان داد که سلول های کوچک (Ø = 0.17-0.22 ?m) به رخ کشیدن سیستم آنزیم برای رسیدن به میل بالا برای آمونیاک و انرژی کارآمد ترین C-تثبیت مسیر در حضور اکسیژن. “این سازگاری را thaumarchaea اقیانوس ها’ مهمترین انرژی بازیافت اجازه می دهد آنها را به outcompete خود باکتریایی همتایان خود و ایجاد یک جداگانه تو رفتگی در دیوار به خصوص در اعماق اقیانوس که در آن انرژی محدود است” Meador گفت. “همکاران ما پیشنهاد کرده اند که اکثر آلی N که صادر شده است در زیر اقیانوس euphotic منطقه در نهایت سوخت nitrification توسط thaumarchaea. در حالی که صادرات جهانی شار بررسی شده است برای چندین دهه وجود داشته است هیچ شواهد تجربی بیشتر به زن و شوهر archaeal اکسیداسیون آمونیاک به جهانی نرخ C-تثبيت تا به حال.”

نیاز به P

در علاوه بر این به آنها کمک های مهم به ماده ای شیمیایی در تاریکی اقیانوس شیمیایی thaumarchaea در واقع بیشتر فراوان در euphotic منطقه که در آن بسیاری از مواد آلی است respired (به CO2 و آمونیاک). در واقع بیشترین تجمع آمونیاک ممکن است واقع شده در پایه euphotic منطقه که در آن باکتریهای هتروتروف تغذیه در غرق شدن توده تولید شده در سطح مخلوط لایه و زیر جایی که درجه حرارت آب به سرعت در حال کاهش با عمق.

این منطقه شناخته شده به عنوان thermocline نیز تجارب زیادی نوسانات غلظت و گردش زمان از کلید دیگر مواد مغذی فسفات (P). محققان نتیجه مورد سوال اگر thaumarchaeal دسترسی به فسفات ممکن است کنترل خود را کمک به بازیافت تولید در سطح اقیانوس است.

بازجویی archaea با رادیواکتیویته

با معرفی radiolabeled 14C-بی کربنات و 33P-فسفات به کشت نویسندگان می توانید نرخ های C و P جذب N. maritimus سلول و منتشر شد به عنوان کربن آلی محلول و فسفر (DOC و DOP) متابولیت به فرهنگ رسانه ای. عادی این نرخ به nitrification محققان تولید اولین برآورد از C-P-, DOC-, و DOP – بازده برای یک دریایی archaeon.

Acquainting مدل

نتیجه این کار این است که جهانی نرخ C-تثبيت توسط به طور گسترده ای توزیع شده thaumarchaea به احتمال زیاد حداقل 3 برابر بالاتر از آنچه قبلا تصور. همچنین C – P-جذب دریایی archaea در حال حاضر ممکن است به عنوان مدل به طور مستقیم متناسب با مشهور در محلول رمينراليزاسيون نسبت ایجاد شده توسط آلفرد Redfield در اواسط قرن 20th. محققان بیشتر یافت می شود که N. maritimus مناسب در دستیابی به فسفات اما استراتژیک را افزایش می دهد در تلفن همراه فسفات میل آمد در هزینه حدود 30 درصد کاهش در C-تثبیت بهره وری. این نتایج ممکن است همین توضیح به طور گسترده ای اعم ارزش خاص nitrification رای مشاهده شده در سطح اقیانوس است. در نهایت, Meador حاکی است که “انتشار chemosynthetically تولید ترکیبات thaumarchaea است جزئی نسبت به قابل توجهی مخزن آلی محلول مواد مغذی در اقیانوس, اما آن را نشان دهنده یک تازه شار از حساس بسترهای سراسر اقیانوس داخلی است.”

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.de