Микробный коврик Sippewissett - Википедия - Sippewissett microbial mat

В Коврик для микробов Sippewissett это микробный коврик в Sippewissett Salt Marsh расположен вдоль нижнего восточного Buzzards Bay береговая линия Кейп-Код, примерно в 5 милях к северу от Woods Hole и в 1 миле к юго-западу от Запада Фалмут, Массачусетс, В Соединенных Штатах. Болото состоит из двух регионов: Большого Сиппевиссет-болота на севере и Маленького Сиппевиссет-болота на юге, отделенных друг от друга узким выступом земли (холмы Саконессет). Болото переходит в устье в которой приливная зона обеспечивает динамическую среду, которая поддерживает разнообразную экологию, включая находящиеся под угрозой и исчезающие виды, такие как розоватая крачка (Sterna dougallii ).[1] Экология солончака основана и поддерживается микробными матами, покрывающими землю болота.

Описание

Большое солончаковое болото Сиппевиссетт

В солончаках Сиппевиссетт находится разнообразный ламинированный приливной канал. микробный коврик толщиной около 1 см. Мат характеризуется регулярным притоком морской воды, высоким содержанием сульфида и железа и образованием метана. Коврик состоит из четырех или пяти четко окрашенных слоев. Цвет каждого слоя можно отнести к составу микробного сообщества и биогеохимическим процессам, которые они осуществляют на каждом из слоев. Коврики часто покрыты зелеными макроводорослями и микроводорослями, которые прилипают к поверхности.[2] Верхний зелено-коричневый слой состоит из цианобактерии и диатомовые водоросли разновидность. Сине-зеленый промежуточный слой образован Осциллятория разновидность. Пурпурные серные бактерии находятся в розовом центральном слое. Ниже розового слоя оранжево-черный слой образован преимущественно одним видом пурпурных серных бактерий. Thiocapsa pfennigii, и спирохеты. Тонкий нижний слой состоит из зеленые серные бактерии принадлежность к роду Простекохлорис, хотя этот слой присутствует не всегда. Под матом - осадки, богатые сульфидом железа, и остатки гниющих матов.[3]

Структура

Зеленый слой

Верхний 1 мм зеленого слоя часто бывает золотистым из-за преобладания цианобактерий и диатомовых водорослей. Выявленные специфические цианобактерии: Lyngbya, цианобактерия с листовой оболочкой, и Носток и Формидиум, которые представляют собой нитчатые цианобактерии, и Спирулина виды Выявленные виды диатомовых водорослей включают: Navicula. Ниже этого верхнего слоя золота простирается 5 мм, и в нем преобладают Lyngbya и Осциллятория разновидность[4]Зеленый слой также состоит из зеленые серные бактерии которые окисляют серу в процессе роста и являются строгими фотолитотрофами.[5]

Розовый слой

Розовый слой выступает на 3 мм ниже зеленого слоя. Цвет обусловлен наличием каротиноидов, которые являются основными пигментами фототрофных пурпурных серных бактерий.[6] Amoebobacter, Thiocapsa, Chromatium, и Тиоцист относятся к числу идентифицированных видов пурпурных серных бактерий.[3] Пурпурные серные бактерии могут использовать ряд различных доноров электронов для своего анаэробного фототрофного роста, включая сероводород, серу, тиосульфат и молекулярный водород. Их разнообразное использование многих доноров электронов выделяет этот слой в сообществе микробных матов.[нужна цитата ]

Черный слой

Нижний слой составляет нижние 2 мм мата до того, как глубина упадет ниже хемоклин. Черный цвет обусловлен высоким содержанием сульфида железа, вырабатываемого зелеными серовосстанавливающими бактериями.[4] Слой состоит в основном из зеленых серных бактерий, относящихся к Простекохлорис, которые представляют собой небольшую группу протекательные бактерии содержащий множество узловатых выступов.[3] Организмы в этом слое разлагают органическое вещество, образованное верхними слоями, таким образом перерабатывая вещество.[6]

Серый слой

Самый тонкий, самый нижний слой находится ниже хемоклина и содержит меньше организмов, чем немного более толстый черный слой. Серый цвет обусловлен присутствием пирита. Здесь можно найти пустые раковины диатомовых водорослей. Среди видов микробов преобладают метилотрофные метаногены, которые генерируют метан, наблюдаемый в солончаках. Этот слой не активен круглый год; Зимой организмы в основном спят.[4]

Метаболизм

Метаболизм организмов на каждом слое микробных матов тесно связан друг с другом и играет важную роль в обеспечении питательными веществами растений и животных, обитающих в болотах. Цианобактерии и диатомовые водоросли, присутствующие в мате, являются аэробный фотоавтотрофы энергия которого получается из света с кислородом в качестве акцептор электронов и использовать газообразный водород и железо в качестве доноры электронов.

Пурпурные серные бактерии анаэробный или же микроаэрофильный фотоавтотрофы и используют сероводород, серу, тиосульфат и молекулярный водород в качестве доноров электронов.

Спирохеты в оранжево-черном слое представлены хемогетеротрофный и использовать железо в качестве донора электронов.[7]

Исследование

Соленое болото Сиппевиссетт послужило отличительной чертой для исследований, проводимых в устьевой среде. Ученые из Океанографическое учреждение Вудс-Хоул, Морская программа Бостонского университета и Морская биологическая лаборатория активно изучают соляные болота Большого Сиппевиссетта с 1970 года, чтобы лучше понять микробное разнообразие и их влияние на геохимический цикл и круговорот питательных веществ для других организмов.[2] Солончак Сиппевиссетт имеет особое значение для исследований, так как это одно из немногих в целом нетронутых солончаков Новой Англии.

Рекомендации

  1. ^ Служба охраны рыболовства и дикой природы США. «Северо-восточные прибрежные районы изучают значительные прибрежные местообитания (болота Сиппевиссет)». Библиотека сохранения рыбы и дикой природы США. Получено 17 мая 2012.
  2. ^ а б Тил, Дж. М. (1986). Экология регулярно затопляемых соляных болот Новой Англии: профиль сообщества (PDF). Биологические отчеты. 85. OCLC  13823654. Получено 16 мая 2012.
  3. ^ а б c Николсон, Дж (1987). «Структура микробиологического мата в Грейт-Сиппевиссет-Марш, Кейп-Код, Массачусетс». Письма о микробиологии FEMS. 45 (6): 343–364. Дои:10.1016/0378-1097(87)90021-8.
  4. ^ а б c Бакли, Дэниел Х .; Баумгартнер, Лаура К .; Вишер, Питер Т. (2008). «Вертикальное распределение метаболизма метана в микробных матах Большого солончака Зиппевиссетт». Экологическая микробиология. 10 (4): 967–77. Дои:10.1111 / j.1462-2920.2007.01517.x. PMID  18218028.
  5. ^ Николсон, Джо Энн М .; Штольц, Джон Ф .; Пирсон, Беверли К. (1987-12-01). «Структура микробиологического мата в Грейт-Сиппевиссет-Марш, Кейп-Код, Массачусетс». Письма о микробиологии FEMS. 45 (6): 343–364. Дои:10.1016/0378-1097(87)90021-8. ISSN  0378-1097.
  6. ^ а б Хоул, Вудс (1997). «Курс микробного разнообразия». Архивировано из оригинал 28 января 2012 г.. Получено 17 мая 2012.
  7. ^ Заар, А; Fuchs, G; Голецки-младший; Оверманн, Дж (2003). "Новая пурпурная серная бактерия, выделенная из литорального микробного мата, Thiorhodococcus drewsii sp. ноя ". Архив микробиологии. 179 (3): 174–83. Дои:10.1007 / s00203-002-0514-3. PMID  12610722.

внешняя ссылка

  • Курс микробного разнообразия 1997, MBL, Woods Hole. Разнообразие микробов 1997 (авторское право) Эльке Ясперс и Рольф Шаудер [1]. 17 мая 2012 г.
  • Оверманн и Гарсия-Пичель, 2005 г. Фототрофный образ жизни. [2]. 17 мая 2012 г.

Координаты: 41 ° 35′17 ″ с.ш. 70 ° 38′27 ″ з.д. / 41,588099 ° с.ш. 70,640961 ° з.д. / 41.588099; -70.640961