Микробиологический коврик Sippewissett

представляет Микробный мат Сиппевиссетта собой микробный мат в солончаке Сиппевиссетт , расположенный вдоль нижней восточной береговой линии залива Баззардс в Кейп-Коде , примерно в 5 милях к северу от Вудс-Хоул и в 1 миле к юго-западу от Вест- Фалмута, штат Массачусетс , в Соединенных Штатах. Болото состоит из двух регионов: болота Большого Сиппевиссета на севере и болота Малого Сиппевиссета на юге, отделенных друг от друга узким полоском земли (холмы Саконессет). Болото простирается до устья, в котором приливная зона обеспечивает динамичную среду, поддерживающую разнообразную экологию, включая виды, находящиеся под угрозой исчезновения, такие как розовая крачка ( Sterna dougallii ). ^{[ 1 ]} Экология солончаков основана и поддерживается микробными матами, покрывающими почву болота.

Описание

В солончаке Сиппевиссетт обитает разнообразный слоистый микробный мат из приливной зоны толщиной около 1 см. Мат характеризуется регулярным притоком морской воды, высоким содержанием сульфидов и железа, а также производством метана. Мат состоит из четырех или пяти ярко окрашенных слоев. Цвет каждого слоя можно объяснить составом микробного сообщества и биогеохимическими процессами, которые они осуществляют в каждом из слоев. Коврики часто покрыты зелеными макро- и микроводорослями, прикрепившимися к поверхности. ^{[ 2 ]} Верхний зелено-коричневый слой состоит из цианобактерий и диатомовых водорослей. Сине-зеленый промежуточный слой образован видами Oscillatoria . Пурпурные серобактерии находятся в розовом центральном слое. Под розовым слоем оранжево-черный слой образован преимущественно одним видом пурпурных серобактерий — Thiocapsa pfennigii и спирохетами . Тонкий нижний слой состоит из зеленых серобактерий, принадлежащих к роду Prosthecochromis , хотя этот слой присутствует не всегда. Под матом находятся богатые сульфидом железа отложения и остатки разлагающихся матов. ^{[ 3 ]}

Структура

Зеленый слой

Верхний 1 мм зеленого слоя часто бывает золотым из-за доминирующих видов цианобактерий и диатомей. Конкретными идентифицированными цианобактериями являются Lyngbya , листовидная цианобактерия, Nostoc и Phormidium , которые представляют собой нитчатые цианобактерии, и Spirulina spp. Идентифицированные виды диатомей включают Navicula . Ниже этого верхнего слоя золота простирается на 5 мм и в нем преобладают Lyngbya и Oscillatoria. виды ^{[ 4 ]} Зеленый слой также состоит из зеленых серобактерий, которые в процессе роста окисляют серу 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 серобактерий. ^{[ 6 ]} Amoebobacter, Thiocapsa, Chromatium и Thiocystis относятся к числу идентифицированных видов пурпурных серобактерий. ^{[ 3 ]} Пурпурные серобактерии могут использовать ряд различных доноров электронов для своего анаэробного фототрофного роста, в том числе: сероводород, серу, тиосульфат и молекулярный водород. Разнообразное использование множества доноров электронов выделяет этот слой среди сообщества микробных матов. ^{[ нужна ссылка ]}

Черный слой

Нижний слой составляет нижние 2 мм мата до того, как глубина опустится ниже хемоклина . Черный цвет обусловлен высоким содержанием сульфида железа, вырабатываемого зелеными сероредуцирующими бактериями. ^{[ 4 ]} Слой состоит в основном из зеленых серобактерий, принадлежащих к Prosthecochromis , которые представляют собой небольшую группу простекатных бактерий, содержащих множество узловатых выступов. ^{[ 3 ]} Организмы этого слоя разлагают органическое вещество, образованное верхними слоями, тем самым перерабатывая вещество. ^{[ 6 ]}

Серый слой

Тонкий самый нижний слой лежит ниже хемоклина и содержит меньше организмов, чем немного более толстый черный слой. Серый цвет обусловлен наличием пирита. Здесь можно встретить пустые раковины диатомей. Среди микробных видов здесь преобладают метилотрофные метаногены, генерирующие метан, наблюдаемый в солончаках. Этот слой не активен круглый год; Зимой организмы в основном находятся в состоянии покоя. ^{[ 4 ]}

Метаболизм

Метаболизм организмов в каждом слое микробного мата тесно связан друг с другом и играет важную роль в обеспечении питательными веществами растений и животных, обитающих на болотах. Цианобактерии и диатомовые водоросли, присутствующие в мате, являются аэробными фотоавтотрофами , энергия которых получается из света с кислородом в качестве акцептора электронов и использует газообразный водород и железо в качестве доноров электронов .

Пурпурные серобактерии являются анаэробными или микроаэрофильными фотоавтотрофами и используют сероводород, серу, тиосульфат и молекулярный водород в качестве доноров электронов.

Спирохеты в оранжево-черном слое хемогетеротрофны и используют железо в качестве донора электронов. ^{[ 7 ]}

Исследовать

Солончак Сиппевиссетт послужил визитной карточкой исследований, проводимых в устьевой среде. Ученые Океанографического института Вудс-Хоул , Морская программа Бостонского университета и Морская биологическая лаборатория интенсивно изучают солончак Грейт-Сиппевиссетт с 1970 года, чтобы лучше понять микробное разнообразие и влияние, которое они оказывают на геохимический круговорот и круговорот питательных веществ для других организмов. ^{[ 2 ]} Солончак Сиппевиссетт имеет особое значение для исследований, поскольку это одно из немногих в целом нетронутых солончаков в Новой Англии.

Ссылки

^ Служба охраны рыбы и дикой природы США. «Северо-восточные прибрежные районы изучают значительные прибрежные места обитания (болота Сиппевиссет)» . Библиотека охраны рыбы и дикой природы США . Проверено 17 мая 2012 г.
^ Jump up to: ^а ^б Тил, Дж. М. (1986). Экология регулярно затопляемых солончаков Новой Англии: профиль сообщества (PDF) . Биологические отчеты. Том. 85. OCLC 13823654 . Проверено 16 мая 2012 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Николсон, Дж (1987). «Структура микробиологического коврика в Грейт-Сиппевиссетт-Марш, Кейп-Код, Массачусетс» . Письма FEMS по микробиологии . 45 (6): 343–364. дои : 10.1016/0378-1097(87)90021-8 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Бакли, Дэниел Х.; Баумгартнер, Лаура К.; Вишер, Питер Т. (2008). «Вертикальное распределение метаболизма метана в микробных матах соляного болота Грейт-Сиппевиссетт». Экологическая микробиология . 10 (4): 967–77. дои : 10.1111/j.1462-2920.2007.01517.x . ПМИД 18218028 .
^ Николсон, Джо Энн М.; Штольц, Джон Ф.; Пирсон, Беверли К. (1 декабря 1987 г.). «Структура микробиологического коврика в Грейт-Сиппевиссетт-Марш, Кейп-Код, Массачусетс» . Письма FEMS по микробиологии . 45 (6): 343–364. дои : 10.1016/0378-1097(87)90021-8 . ISSN 0378-1097 .
^ Jump up to: ^а ^б Хоул, Вудс (1997). «Курс микробного разнообразия» . Архивировано из оригинала 28 января 2012 года . Проверено 17 мая 2012 г.
^ Заар, А; Фукс, Г; Голецки-младший; Оверманн, Дж (2003). «Новая пурпурная серная бактерия, выделенная из прибрежного микробного мата, Thiorhodococcus drawsii sp. nov». Архив микробиологии . 179 (3): 174–83. дои : 10.1007/s00203-002-0514-3 . ПМИД 12610722 . S2CID 31685014 .

Внешние ссылки

Курс микробного разнообразия, 1997 г., MBL, Вудс-Хоул. Микробное разнообразие, 1997 г. (авторское право) Эльке Ясперс и Рольф Шаудер [1] . 17 мая 2012 г.
Оверманн и Гарсия-Пишель, 2005. Фототрофный образ жизни . [2] . 17 мая 2012 г.

41 ° 35'17 "N 70 ° 38'27" W / 41,588099 ° N 70,640961 ° W / 41,588099; -70,640961

[United_State_Fish_and_Wildlife_Service-1] Служба охраны рыбы и дикой природы США. «Северо-восточные прибрежные районы изучают значительные прибрежные места обитания (болота Сиппевиссет)» . Библиотека охраны рыбы и дикой природы США . Проверено 17 мая 2012 г.

[Teal-2] Jump up to: ^а ^б Тил, Дж. М. (1986). Экология регулярно затопляемых солончаков Новой Англии: профиль сообщества (PDF) . Биологические отчеты. Том. 85. OCLC 13823654 . Проверено 16 мая 2012 г.

[nicholson-3] Jump up to: ^а ^б ^с Николсон, Дж (1987). «Структура микробиологического коврика в Грейт-Сиппевиссетт-Марш, Кейп-Код, Массачусетс» . Письма FEMS по микробиологии . 45 (6): 343–364. дои : 10.1016/0378-1097(87)90021-8 .

[Buckley-4] Jump up to: ^а ^б ^с Бакли, Дэниел Х.; Баумгартнер, Лаура К.; Вишер, Питер Т. (2008). «Вертикальное распределение метаболизма метана в микробных матах соляного болота Грейт-Сиппевиссетт». Экологическая микробиология . 10 (4): 967–77. дои : 10.1111/j.1462-2920.2007.01517.x . ПМИД 18218028 .

[5] Николсон, Джо Энн М.; Штольц, Джон Ф.; Пирсон, Беверли К. (1 декабря 1987 г.). «Структура микробиологического коврика в Грейт-Сиппевиссетт-Марш, Кейп-Код, Массачусетс» . Письма FEMS по микробиологии . 45 (6): 343–364. дои : 10.1016/0378-1097(87)90021-8 . ISSN 0378-1097 .

[Woods_Hole-6] Jump up to: ^а ^б Хоул, Вудс (1997). «Курс микробного разнообразия» . Архивировано из оригинала 28 января 2012 года . Проверено 17 мая 2012 г.

[Zaar-7] Заар, А; Фукс, Г; Голецки-младший; Оверманн, Дж (2003). «Новая пурпурная серная бактерия, выделенная из прибрежного микробного мата, Thiorhodococcus drawsii sp. nov». Архив микробиологии . 179 (3): 174–83. дои : 10.1007/s00203-002-0514-3 . ПМИД 12610722 . S2CID 31685014 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]