✖


Jump to content

Антарктический микроорганизм

Антарктида — одна из самых физически и химически экстремальных земных сред, населенных формами жизни. [1] Самыми крупными растениями являются мхи, а самыми крупными животными, не покидающими континент, являются несколько видов насекомых.

Микробиом на Высоком Антарктическом плато

Климат и среда обитания

[ редактировать ]

Хотя большая часть континента покрыта ледниковыми щитами , свободные ото льда участки, составляющие примерно 0,4% континентальной суши, прерывисто распределены по прибрежным окраинам. [1] Район Сухих долин Мак-Мердо в Антарктиде представляет собой полярную пустыню, характеризующуюся чрезвычайно низким годовым количеством осадков (<100 мм (3,9 дюйма)) и отсутствием сосудистых растений и позвоночных животных ; микробная активность доминирует над биологическим функционированием. [2] Средние летние высокие и зимние низкие температуры в засушливых долинах составляют -5 ° C (23 ° F) и -30 ° C (-22 ° F). [2] Поскольку осадки выпадают нечасто и мало, сезонная доступность воды в гидрологически связанных почвах делает районы, прилегающие к водоемам, более гостеприимными по сравнению с сухими горными почвами. [2] Полярные экосистемы особенно чувствительны к изменению климата , где небольшие изменения температуры приводят к большим изменениям в местной гидрологии , резко влияя на экосистемные процессы. [3]

Почвы Антарктиды . представляют собой почти двумерную среду обитания, большая часть биологической активности которых ограничена верхними четырьмя или пятью дюймами вечно замерзшей земли внизу [4] Окружающая среда может быть ограничивающей из-за свойств почвы, таких как неблагоприятная минералогия, текстура , структура , соли , pH или соотношение влажности . [5] На большей части континентальной Антарктиды видимые источники органического вещества отсутствуют. [3] Почвенные экосистемы Сухой долины характеризуются большими колебаниями температуры и светового режима, крутыми химическими градиентами и высоким уровнем солнечной радиации с повышенным компонентом ультрафиолета B (УФБ) . [1] Почвы Сухой долины образуются в результате выветривания коренных пород и ледниковых отложений , состоящих из гранитов , песчаников , базальтов и метаморфических пород . [1] Пространство внутри этих пород обеспечивает защиту микроорганизмов от некоторых (но не всех) из этих условий: т.е. защита от ветрового разноса и подвижности поверхности, снижение воздействия ультрафиолета, уменьшение высыхания и повышение доступности воды, а также термическая буферность. [6] Половина почв Сухих долин покрыта подземным льдом либо в виде погребенного массивного льда, либо в виде сцементированной льдом почвы ( вечная мерзлота ). [1] Слой вечной мерзлоты обычно находится в пределах 30 см (12 дюймов) от поверхности почвы. [1]

Обзор микроорганизмов

[ редактировать ]

Суровая окружающая среда и низкая доступность углерода и воды поддерживают существование упрощенного сообщества мхов , лишайников и матов зеленых водорослей , а также красных, оранжевых и черных цианобактерий вблизи озер и эфемерных ручьев . [4] Среди ковриков обитают бактерии , дрожжи , плесень и множество микроскопических беспозвоночных , питающихся микробами, водорослями и детритом : нематоды , простейшие , коловратки , тихоходки , а иногда и клещи и коллемболы . [4] Еще более простые сообщества существуют в засушливых почвах, занимающих большую часть ландшафта. [3]

Микробы в Антарктиде адаптируются к засушливости так же, как микробы в жарких пустынях: когда воды становится мало, организмы просто высыхают, отключают метаболическую активность и ждут в криптобиотическом состоянии, пока вода снова не станет доступной. [4] Микробы также могут находиться в криптобиотическом состоянии, известном как ангидробиоз , когда они обезвоживаются из-за недостатка воды. [4] Более экстремальным методом выживания могла бы стать долгосрочная естественная криоконсервация . В образцах вечномерзлых отложений возрастом от 5–10 тыс. до 2–3 млн лет обнаружены жизнеспособные микромицеты и бактериальные клетки . [7]

Водоросли

[ редактировать ]

Водоросли присутствуют практически на всех свободных ото льда территориях и встречаются в почвах , в виде эпифитов на мхах , в цианобактериальных матах и ​​в планктоне озер и прудов. [8] На снежниках также можно встретить водоросли, связанные со скалами или живущие в тонкой пленке талой воды. [8] идентифицировано более 300 таксонов водорослей В настоящее время в Антарктиде , Bacillariophyceae ( диатомовые водоросли ) и Chlorophyta ( зеленые водоросли ). наиболее распространенными в Антарктиде являются [8] Диатомовые водоросли широко распространены в водной среде, их количество уменьшается в наземных средах обитания. [8] Chlorophyta также важны для матов в озерах и прудах, но их относительное значение имеет тенденцию увеличиваться в наземной среде и особенно в почвах, где они представляют собой самую плотную группу водорослей. [8] Xanthophyceae ( Желто-зеленые водоросли ) — важный компонент флоры почв Антарктиды. [8] Другие группы водорослей ( Dinophyta , Cryptophyta , Euglenophyta ) приурочены главным образом к пресноводным сообществам Сухих долин . [8]

Виды водорослей, выявленные в недавних исследованиях: [8] [9]

Животные

[ редактировать ]

Членистоногие

[ редактировать ]

Распространение членистоногих ограничено территориями с высокой влажностью почвы и/или доступом к воде, например, ручьями или талыми снеговыми водами. [8]

Нематоды

[ редактировать ]

Углерод , по-видимому, играет более важную роль, чем влага, в определении хороших мест обитания в Сухих долинах Антарктиды нематод . [4] Scottnema lindsayae , питающаяся микробами и наиболее многочисленная и широко распространенная многоклеточная беспозвоночная , часто встречается как единственный вид многоклеточных животных в Сухих долинах Мак-Мердо . [3] Он зарабатывает себе на жизнь, питаясь бактериями и дрожжами на сухих, соленых почвах, которые преобладают в долинах. [4] Все остальные виды беспозвоночных более многочисленны во влажных или насыщенных почвах, где водорослей и мхов . больше [3] Распространение большинства видов нематод отрицательно коррелирует с высотой над уровнем моря (из-за температуры и осадков) и засоленностью , а также положительно с влажностью почвы , органическим веществом почвы и наличием питательных веществ. [3] Eudorylaimus spp. является второй по численности нематодой , за ней следуют Plectus murrayi, которые являются наименее многочисленными нематодами . [3] Plectus antarcticus питается бактериями и предпочитает жить в эфемерных ручьях . [4] Средний мешок сухой почвы долины весом 2 фунта содержит около 700 нематод , в то время как более плодородная почва, обнаруженная в более высоких широтах континента, может содержать около 4000 нематод . [4]

Виды нематод, выявленные в недавних исследованиях: [3] [4] [8]

Коловушки

[ редактировать ]

Три перечисленных ниже вида были обнаружены на влажных почвах с преобладанием мха . [8]

Виды коловраток, выявленные в недавних исследованиях: [8]

Тихоходки

[ редактировать ]

Виды тихоходок, выявленные в недавних исследованиях: [8]

Бактерии

[ редактировать ]

Как правило, наибольшее количество культивируемых бактерий происходит из относительно влажных прибрежных почв по сравнению с небольшими сообществами бактерий в сухих внутренних почвах. [8] Цианобактерии встречаются во всех типах водных местообитаний и часто доминируют в микробной биомассе ручьев и озерных отложений. [8] Leptolingbya frigida доминирует в донных матах, часто встречается в почвах и в качестве эпифита на мхах . [8] Носток-коммуна может достигать размеров, видимых невооруженным глазом, если на нее нанесена тонкая водная пленка. [8] Род Gloeocapsa — один из немногих криптоэндолитических таксонов, обладающих высокой адаптацией к экстремальным условиям среды обитания в породах Сухих долин . [8] Актиномицеты, такие как виды Arthrobacter , виды Brevibacterium и виды Corynebacterium . широко распространены в Сухих долинах. [1] Термофильные бактерии были выделены из термически нагретых почв вблизи гор Мельбурн и Риттман на севере Земли Виктории . [8] Роды бактерий, обнаруженные как в пробах воздуха, так и в Антарктике, включают Staphylococcus , Bacillus , Corynebacterium , Micrococcus , Streptococcus , Neisseria и Pseudomonas . [7] глубиной полмили (0,80 км) Бактерии также были обнаружены живущими в холоде и темноте в озере, погребенном подо льдом в Антарктиде . [10] [11] [12]

Виды бактерий, идентифицированные в недавних исследованиях: [8]

Грибы

[ редактировать ]

Chaetomium gracile часто выделяют из геотермически нагретой почвы на горе Мельбурн на севере Земли Виктории . [8] Роды грибов, обнаруженные как в пробах воздуха, так и в Антарктике, включают Penicillium , Aspergillus , Cladosporium , Alternaria , Aureobasidium , Botryotrichum , Botrytis , Geotrichum , Staphylotrichum , Paecilomyces и Rhizopus . [7]

Виды грибов , выявленные в недавних исследованиях: [8] [14]

Дрожжи

[ редактировать ]

Виды дрожжей, выявленные в недавних исследованиях: [8]

Простейшие

[ редактировать ]

Мелкие амебы бывают двух типов. Наиболее распространены акантамеба и эхинамеба . [8] Вторую группу составляют моноподальные, червеобразные амебы, субцилиндрические Hartmannella и Saccamoeba , а также язычковые Platyamoeba stenopodia Page. [8]

Виды амеб, выявленные в недавних исследованиях: [8]

Виды жгутиковых, выявленные в недавних исследованиях: [8]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Кэри, Южная Каролина; и др. (2010). «На камнях: микробиология почв Сухой долины Антарктики». Обзоры природы Микробиология . 8 (2): 129–138. дои : 10.1038/nrmicro2281 . ПМИД   20075927 . S2CID   22166081 .
  2. ^ Перейти обратно: а б с Зеглин, Л.Х.; и др. (2009). «Ландшафтное распределение микробной активности в сухих долинах Мак-Мердо: связанные биотические процессы, гидрология и геохимия в экосистеме холодной пустыни». Экосистемы . 12 (4): 562–573. дои : 10.1007/s10021-009-9242-8 . S2CID   5909269 .
  3. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Симмонс, БЛ; и др. (2009). «Долгосрочное экспериментальное потепление сокращает популяцию почвенных нематод в Сухих долинах Мак-Мердо, Антарктида». Биология и биохимия почвы . 41 (10): 2052–2060. doi : 10.1016/j.soilbio.2009.07.009 .
  4. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Баскин, Ивонн. Под землей: как существа из грязи и грязи формируют наш мир. Вашингтон, округ Колумбия: Island Press, 2005. 14–37.
  5. ^ Кэмерон, Р.Э. «Характеристики холодной пустыни и проблемы, актуальные для других засушливых земель». Засушливые земли в перспективе (1969): 169-205.
  6. ^ Коуэн, Д.А. (2009). «Загадочные микробные сообщества в антарктических пустынях» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (47): 19749–19750. Бибкод : 2009PNAS..10619749C . дои : 10.1073/pnas.0911628106 . ПМЦ   2785236 . ПМИД   19923427 .
  7. ^ Перейти обратно: а б с Пирс, Д.А.; и др. (2009). «Микроорганизмы в атмосфере над Антарктидой». ФЭМС Микробиология Экология . 69 (2): 143–157. дои : 10.1111/j.1574-6941.2009.00706.x . ПМИД   19527292 . S2CID   5316444 .
  8. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В х и С аа Адамс, Би Джей (2006). «Разнообразие и распространение биоты Земли Виктории». Биология и биохимия почвы . 38 (10): 3003–3018. doi : 10.1016/j.soilbio.2006.04.030 .
  9. ^ Копалова, Катерина; Недбалова, Линда; де Хаан, Мириам; ван де Вийвер, Барт (19 августа 2011 г.). «Описание пяти новых видов диатомей рода Luticola (Bacillariophyta, Diadesmidaceae), обнаруженных в озерах острова Джеймса Росса (Приморский антарктический регион)» . Фитотаксы . 27 (1). Окленд, Новая Зеландия: Magnolia Press: 44–60. дои : 10.11646/phytotaxa.27.1.5 . ISSN   1179-3163 . OCLC   5966462982 . Проверено 13 ноября 2018 г.
  10. ^ Горман, Джеймс (6 февраля 2013 г.). «Бактерии обнаружены глубоко подо льдом Антарктики, говорят ученые» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 6 февраля 2013 г.
  11. ^ Фокс, Дуглас (20 августа 2014 г.). «Озера подо льдом: тайный сад Антарктиды» . Природа . 512 (7514): 244–246. Бибкод : 2014Natur.512..244F . дои : 10.1038/512244a . ПМИД   25143097 .
  12. ^ Мак, Эрик (20 августа 2014 г.). «Жизнь подтверждена подо льдом Антарктики; следующий космос?» . Форбс . Проверено 21 августа 2014 г.
  13. ^ Беркович, Андрес; Васкес, Сусана К.; Янкилевич, Патрисио; Кориа, Сильвия Х.; Фоти, Марсело; Эрнандес, Эдгардо; Видаль, Алехандро; Руберто, Лукас; Мело, Карлос (2008). « Bizionia argentinensis sp. nov., выделенная из поверхностных морских вод Антарктиды». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 58 (10): 2363–2367. дои : 10.1099/ijs.0.65599-0 . ПМИД   18842857 .
  14. ^ Аренц, Бельгия; BW удержан; Дж. А. Юргенс и Р. А. Бланшетт (2011). «Грибковая колонизация экзотических субстратов Антарктиды» (PDF) . Грибное разнообразие . 49 : 13–22. дои : 10.1007/s13225-010-0079-4 . S2CID   33450280 .
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Antarctic_microorganism&oldid=1204051520"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 0021ee8f68ae016dd9e9b86a81997723__1707200340
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/00/23/0021ee8f68ae016dd9e9b86a81997723.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Antarctic microorganism - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)