Гефирокапса Хакслейи
![]() | Эта статья включает список общих ссылок , но в ней отсутствуют достаточные соответствующие встроенные цитаты . ( Апрель 2012 г. ) |
Гефирокапса Хакслейи | |
---|---|
![]() | |
Сканирующая электронная микрофотография одиночной G. huxleyi клетки . | |
Научная классификация ![]() | |
Домен: | Эукариоты |
Клэйд : | потогонные средства |
Тип: | Хаптиста |
Подтип: | Гаптофитина |
Сорт: | Кокколитофицы |
Заказ: | Изохризидалес |
Семья: | Noelaerhabdaceae |
Род: | Гефирокапса |
Разновидность: | Г. Хаксли |
Биномиальное имя | |
Гефирокапса Хакслейи | |
Синонимы [2] [3] | |
|

Gephyrocapsa huxleyi , ранее называвшаяся Emiliania huxleyi , представляет собой вид кокколитофора, встречающийся почти во всех океанских экосистемах от экватора до приполярных регионов, а также от зон апвеллинга, богатых питательными веществами, до бедных питательными веществами олиготрофных вод. [4] [5] [6] [7] Это один из тысяч различных фотосинтезирующих планктонов, свободно дрейфующих в фотической зоне океана, составляя основу практически всех морских пищевых сетей . Его изучают из-за обширного цветения, которое оно образует в водах, обедненных питательными веществами, после реформирования летнего термоклина . Как и другие кокколитофоры, E. huxleyi представляет собой одноклеточный фитопланктон, покрытый уникальными орнаментированными кальцитовыми дисками, называемыми кокколитами . Отдельные кокколиты широко распространены в морских отложениях, хотя полные коккосферы более необычны. У E. huxleyi в осадках может быть зафиксирован не только панцирь, но и мягкая часть организма. Он производит группу химических соединений, которые очень устойчивы к разложению. Эти химические соединения, известные как алкеноны , можно обнаружить в морских отложениях еще долгое время после того, как другие мягкие части организмов разложились. Алкеноны чаще всего используются учеными-геологами как средство оценки прошлых температур поверхности моря .
Основные факты
[ редактировать ]Emiliania huxleyi была названа в честь Томаса Хаксли и Чезаре Эмилиани , которые первыми исследовали осадки морского дна и обнаружили в них кокколиты. Считается, что он произошел примерно 270 000 лет назад от более старого рода Gephyrocapsa Kampter. [8] [9] и стал доминировать в планктонных комплексах и, следовательно, в летописи окаменелостей примерно 70 000 лет назад. [8] [10] Это наиболее численно многочисленный и распространенный вид кокколитофоров. Вид разделен на семь морфологических форм, называемых морфотипами, на основании различий в строении кокколита. [11] [12] [13] ( см. в разделе «Наннотакс» Более подробную информацию об этих формах ). Его кокколиты прозрачны и обычно бесцветны, но состоят из кальцита, который очень эффективно преломляет свет в толще воды. Это, а также высокие концентрации, вызванные постоянным выделением кокколитов, делают цветение E. huxleyi легко видимым из космоса. Спутниковые снимки показывают, что цветение может охватывать территории площадью более 10 000 км2. , а дополнительные судовые измерения показали, что E. huxleyi является безусловно доминирующим видом фитопланктона в этих условиях. [14] Этот вид послужил источником вдохновения для Лавлока Джеймса гипотезы Геи , которая утверждает, что живые организмы коллективно саморегулируют биогеохимию и климат в неслучайных метастабильных состояниях. [ нужна ссылка ]
Численность и распространение
[ редактировать ]Emiliania huxleyi считается повсеместно распространённым видом. Он имеет один из самых широких температурных диапазонов (1–30 ° C) среди всех видов кокколитофоров. [6] Это наблюдалось в диапазоне уровней питательных веществ от олиготрофных (субтропические круговороты ) до эвтрофных вод (зоны апвеллинга/норвежские фьорды). [15] [16] [17] Его присутствие в планктонных сообществах от поверхности до глубины 200 м указывает на высокую устойчивость как к колебаниям, так и к условиям низкой освещенности. [7] [15] [18] Считается, что такая чрезвычайно широкая толерантность к условиям окружающей среды объясняется существованием ряда экологически адаптированных экотипов . внутри вида [9] В результате такой толерантности его распространение варьируется от субарктики до субантарктики и от прибрежных до океанических местообитаний. [6] [19] В этом диапазоне он присутствует практически во всех пробах воды эвфотической зоны и составляет 20–50% и более от общего количества кокколитофорного сообщества. [6] [15] [20] [21]
Во время массового цветения (которое может охватывать более 100 000 квадратных километров) концентрация клеток E. huxleyi может превосходить численность всех других видов в регионе вместе взятых, составляя 75% или более от общего количества фотосинтезирующего планктона в этом районе. [14] Цветение E. huxleyi на региональном уровне выступает важным источником карбоната кальция и диметилсульфида , массовое производство которых может оказать существенное влияние не только на свойства поверхностного перемешанного слоя, но и на глобальный климат. [22] Цветение можно идентифицировать с помощью спутниковых изображений из-за большого количества света, обратно рассеянного толщей воды, что позволяет оценить его биогеохимическое значение как в бассейновом, так и в глобальном масштабе. Эти цветы распространены в норвежских фьордах , из-за чего спутники улавливают «белую воду», что описывает отражательную способность цветов, улавливаемых спутниками. масштабы цветения E. huxleyi Это связано с тем, что масса кокколитов отражает падающий солнечный свет обратно из воды, что позволяет детально различать .
Обильное цветение E. huxleyi может оказать заметное влияние на альбедо моря . Хотя многократное рассеяние может увеличить путь света на единицу глубины, увеличивая поглощение и солнечный нагрев толщи воды, E. huxleyi вдохновил на предложения по геомимезису . [23] потому что пузырьки воздуха микронного размера являются зеркальными отражателями и поэтому, в отличие от E. huxleyi , имеют тенденцию понижать температуру верхнего слоя воды. Как и в случае с самозатенением в ходе цветения планктона кокколитофоров, белеющего воду, это может снизить продуктивность фотосинтеза за счет изменения геометрии эвфотической зоны. Как эксперименты, так и моделирование необходимы для количественной оценки потенциального биологического воздействия таких эффектов, а также вытекающего из этого потенциала отражающего цветения других организмов по увеличению или уменьшению испарения и выделения метана за счет изменения температуры пресной воды.
Биогеохимические воздействия
[ редактировать ]Изменение климата
[ редактировать ]Как и в случае со всем фитопланктоном, первичная продукция E. huxleyi посредством фотосинтеза представляет собой поглотитель углекислого газа . Однако образование кокколитов посредством кальцификации является источником CO 2 . Это означает, что кокколитофоры, включая E. huxleyi , потенциально могут выступать в качестве чистого источника CO 2 из океана. Являются ли они чистым источником или поглотителем и как они будут реагировать на закисление океана, пока еще не совсем понятно.
Удержание тепла океана
[ редактировать ]Рассеяние, вызванное цветением E. huxleyi, не только приводит к тому, что больше тепла и света выбрасывается обратно в атмосферу, чем обычно, но также приводит к тому, что большая часть оставшегося тепла удерживается ближе к поверхности океана. Это проблематично, поскольку именно поверхностные воды обмениваются теплом с атмосферой, а цветение E. huxleyi может привести к резкому снижению общей температуры водного столба в течение более длительных периодов времени. Однако важность этого эффекта, будь то положительного или отрицательного, в настоящее время исследуется и еще не установлена.
Галерея
[ редактировать ]- Landsat Снимок : цветение E. huxleyi в Ла-Манше в 1999 году.
- E. huxleyi цветет в Баренцевом море .
См. также
[ редактировать ]- Гипотеза КОГОТА
- Диметилсульфониопропионат
- Вирус Emiliania huxleyi 86 , морской вирус, поражающий E. huxleyi.
Примечания
[ редактировать ]- ^ Рейнхардт, П. (1972). Кокколиты. Известковый планктон на протяжении миллионов лет. Новый Brehm Bücheri Vol. 453. стр. 1–99, 188 рисунков. Виттенберг-Лютерштадт: А. Цимсен Верлаг
- ^ Доктор медицинских наук Гири в Гири, доктор медицинских наук и Гири, генеральный директор, 15 ноября 2023 г. AlgaeBase. Всемирное электронное издание, Национальный университет Ирландии, Голуэй. https://www.algaebase.org/search/species/detail/?species_id=70636 ; поиск 16 июня 2024 г.
- ^ Гири, доктор медицины и Гири, генеральный директор (2024). База водорослей. Всемирное электронное издание, Национальный университет Ирландии, Голуэй (таксономическая информация переиздана из AlgaeBase с разрешения доктора медицины Гири). Gephyrocapsa huxleyi (Lohmann) P.Reinhardt, 1972. Доступ через: Всемирный реестр морских видов: https://www.marinespecies.org/aphia.php?p=taxdetails&id=236056. Архивировано 4 августа 2023 г. в Wayback Machine 16. июнь 2024 г.
- ^ Окада, Хисатакэ (1973). «Распространение океанических кокколитофорид в Тихом океане». Глубоководные исследования и океанографические обзоры . 20 (4): 355–374. Бибкод : 1973DSRA...20..355O . дои : 10.1016/0011-7471(73)90059-4 .
- ^ Харалампопулу, Анастасия (2011) Кокколитофоры в высоких широтах и полярных регионах: взаимосвязь между составом сообщества, кальцификацией и факторами окружающей среды Университет Саутгемптона, Школа наук об океане и Земле, докторская диссертация , 139 стр.
- ^ Перейти обратно: а б с д Макинтайр, Эндрю (1967). «Современные кокколитофориды Атлантического океана - I. Плаколиты и цирколиты». Глубоководные исследования и океанографические обзоры . 14 (5): 561–597. Бибкод : 1967DSRA...14..561M . дои : 10.1016/0011-7471(67)90065-4 .
- ^ Перейти обратно: а б Бекель, Бабетта; Бауманн, Карл-Хайнц (1 мая 2008 г.). «Вертикальные и латеральные изменения в структуре сообщества кокколитофоров в субтропической фронтальной зоне южной части Атлантического океана». Морская микропалеонтология . 67 (3–4): 255–273. Бибкод : 2008МарМП..67..255Б . дои : 10.1016/j.marmicro.2008.01.014 .
- ^ Перейти обратно: а б Тирштейн, HR; Гейценауэр, КР; Мольфино, Б.; Шеклтон, Нью-Джерси (1 июля 1977 г.). «Глобальная синхронность уровней данных позднечетвертичных кокколитов, проверка с помощью изотопов кислорода». Геология . 5 (7): 400–404. Бибкод : 1977Geo.....5..400T . doi : 10.1130/0091-7613(1977)5<400:gsolqc>2.0.co;2 . ISSN 0091-7613 .
- ^ Перейти обратно: а б Пааше, Э. (2001). «Обзор кокколитофорида Emiliania huxleyi (Prymnesiophyceae) с особым упором на рост, образование кокколита и взаимодействие кальцификации и фотосинтеза». Психология . 40 (6): 503–529. дои : 10.2216/i0031-8884-40-6-503.1 . S2CID 84921998 .
- ^ Биджма, Дж.; и др. (2001). «Основной сигнал: экологические факторы и факторы окружающей среды — отчет Рабочей группы 2» (PDF) . Геохимия, геофизика, геосистемы . 2 (1): н/д. Бибкод : 2001GGG.....2.1003B . дои : 10.1029/2000gc000051 . Архивировано (PDF) из оригинала 28 ноября 2020 г. Проверено 25 сентября 2019 г.
- ^ Финдли, CS; Жиродо, Дж. (1 декабря 2000 г.). «Современный известковый наннопланктон в австралийском секторе Южного океана (австралийское лето 1994 и 1995 годов)». Морская микропалеонтология . 40 (4): 417–439. Бибкод : 2000MarMP..40..417F . дои : 10.1016/S0377-8398(00)00046-3 .
- ^ Кук, СС; и др. (2011). «Фотосинтетический пигмент и генетические различия между двумя морфотипами Южного океана Emiliania Huxleyi (Haptophyta)». Журнал психологии . 47 (3): 615–626. дои : 10.1111/j.1529-8817.2011.00992.x . ПМИД 27021991 . S2CID 25399383 .
- ^ Хагино, К.; и др. (2011). «Новые доказательства морфологических и генетических вариаций космополитического кокколитофора Emiliania huxleyi (Prymnesiophyceae) по генам cox1b-atp4» . Журнал психологии . 47 (5): 1164–1176. дои : 10.1111/j.1529-8817.2011.01053.x . ПМИД 27020197 . S2CID 24499896 . [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Перейти обратно: а б Холлиган, премьер-министр; и др. (1993). «Биогеохимическое исследование кокколитофора Emiliania huxleyi в Северной Атлантике». Глобальная биогеохимия. Циклы . 7 (4): 879–900. Бибкод : 1993GBioC...7..879H . дои : 10.1029/93GB01731 .
- ^ Перейти обратно: а б с Винтер А., Джордан Р.В. и Рот П.Х., 1994. Биогеография живых кокколитофоров в океанских водах. У кокколитофоров . Кембридж, Соединенное Королевство: Издательство Кембриджского университета, стр. 161–177.
- ^ Хагино, Кёко; Окада, Хисатакэ (30 января 2006 г.). «Внутри- и внутривидовые морфологические вариации отдельных видов кокколитофоров в экваториальной и субэкваториальной части Тихого океана» (PDF) . Морская микропалеонтология . 58 (3): 184–206. Бибкод : 2006MarMP..58..184H . doi : 10.1016/j.marmicro.2005.11.001 . HDL : 2115/5820 . Архивировано (PDF) из оригинала 23 сентября 2019 года . Проверено 23 сентября 2019 г.
- ^ Хендерикс, Дж; Зима, А; Эльбрехтер, М; Фейстель, Р; Плас, Ав дер; Науш, Г; Барлоу, Р. (23 февраля 2012 г.). «Экологический контроль морфотипов Emiliania huxleyi в прибрежной системе апвеллинга Бенгелы (ЮВ Атлантика)» . Серия «Прогресс в области морской экологии» . 448 : 51–66. Бибкод : 2012MEPS..448...51H . дои : 10.3354/meps09535 . ISSN 0171-8630 .
- ^ Мохан, Рахул; Мергулхао, Лина П.; Гупта, МВС; Раджакумар, А.; Тамбан, М.; АнилКумар, Н.; Судхакар, М.; Равиндра, Расик (1 апреля 2008 г.). «Экология кокколитофоров Индийского сектора Южного океана». Морская микропалеонтология . 67 (1–2): 30–45. Бибкод : 2008МарМП..67...30М . doi : 10.1016/j.marmicro.2007.08.005 .
- ^ Хасле, Г. Р., 1969. Анализ фитопланктона Тихого Южного океана: численность, состав и распределение во время экспедиции Братегга, 1947–1948 гг ., Universitetsforlaget.
- ^ Бофорт, Л.; Куапель, М.; Буше, Н.; Клаустр, Х.; Гойе, К. (4 августа 2008 г.). «Производство кальцита кокколитофорами в юго-восточной части Тихого океана» . Биогеонауки . 5 (4): 1101–1117. Бибкод : 2008BGeo....5.1101B . дои : 10.5194/bg-5-1101-2008 . ISSN 1726-4189 .
- ^ Поултон, Эй Джей; и др. (2010). «Динамика кокколитофоров в условиях отсутствия цветения в конце лета в центральной части Исландского бассейна (июль – август 2007 г.)» (PDF) . Лимнология и океанография . 55 (4): 1601–1613. Бибкод : 2010LimOc..55.1601P . дои : 10.4319/lo.2010.55.4.1601 . S2CID 53312384 . Архивировано (PDF) из оригинала 11 апреля 2021 года . Проверено 1 июля 2019 г.
- ^ Вестбрук, Питер (1993). «Модель системного подхода к биологическому воздействию на климат. Пример Эмилиании Хаксли». Глобальные и планетарные изменения . 8 (1–2): 27–46. Бибкод : 1993GPC.....8...27W . дои : 10.1016/0921-8181(93)90061-R .
- ^ Зейтц, Р. (2011). «Яркая вода: гидрозоли, сохранение воды и изменение климата». Климатические изменения . 105 (3–4): 365–381. arXiv : 1010.5823 . Бибкод : 2011ClCh..105..365S . дои : 10.1007/s10584-010-9965-8 . S2CID 16243560 .
Ссылки
[ редактировать ]- Амуру, Д.; PS Лисс; Э. Тессье; М. Хамрен-Ларссон; ОФХ Донард (2001). «Роль океанов как биогенных источников селена». Письма о Земле и планетологии . 189 (3–4): 277–283. Бибкод : 2001E&PSL.189..277A . дои : 10.1016/S0012-821X(01)00370-3 .
- Андреа, Миссури; Пи Джей Крутцен (16 мая 1997 г.). «Атмосферные аэрозоли: биогеохимические источники и роль в химии атмосферы». Наука . 276 (5315): 1052–1058. дои : 10.1126/science.276.5315.1052 . S2CID 40669114 .
- Арайе, Х.; Т. Обата; Ю. Шираива (2003). «Метаболизм селена у кокколитофорида Emiliania huxleyi ». J Plant Res . 116 :119.
- Буассон, Ф.; КС Карез; М. Генри; М. Ромео; М. Гнассия-Барелли (1996). «Ультраструктурные наблюдения за морскими кокколитофоридами Cricosphaera elongata, культивируемыми в присутствии селена или кадмия». Бюллетень Океанографического института (Монако) : 239–247.
- Дейси, JWH; С. Уэйкхэм (19 сентября 1986 г.). «Океанический диметилсульфид: производство во время выпаса зоопланктона фитопланктоном». Наука . 233 (4770): 1314–1316. Бибкод : 1986Sci...233.1314D . дои : 10.1126/science.233.4770.1314 . ПМИД 17843360 . S2CID 10872038 .
- Дамбара, А.; Ю. Шираива (1999). «Потребность в селене для роста и выбора адекватных питательных сред у морского кокколитофорида Emiliania huxleyi ». Бюллетень Общества наук о морской воде, Япония . 53 (6): 476–484.
- Данбара, А.; Ю. Шираива (2007). «Потребность в селене для роста морских кокколитофорид, Emiliania huxleyi , Gephyrocapsa Oceanica и Helladosphaera sp. (Prymnesiophyceae)». Физиология растений и клеток . 40 (7): 762–766. doi : 10.1093/oxfordjournals.pcp.a029603 .
- ДеБоз, Дж.Л.; СК Лема; Г. А. Невитт (7 марта 2008 г.). «Диметилсульфониопропионат как кормовой сигнал для рифовых рыб» . Наука . 319 (5868): 1356. Бибкод : 2008Sci...319.1356D . дои : 10.1126/science.1151109 . ПМИД 18323445 . S2CID 20782786 .
- Доблин, Массачусетс; С.И. Блэкберн; Г. М. Халлеграефф (1999). «Стимуляция роста и биомассы токсичной динофлагелляты Gymnodinium catenatum (Graham) растворенными органическими веществами». Журнал экспериментальной морской биологии и экологии . 236 (1): 33–47. дои : 10.1016/S0022-0981(98)00193-2 .
- Фабри, виджей (2003). Производство карбоната кальция кокколитофоридными водорослями при длительной секвестрации углекислого газа . Калифорнийский государственный университет, Сан-Маркос (США).
- Ховард, ЕС; и др. (27 октября 2006 г.). «Бактериальные таксоны, ограничивающие поток серы из океана». Наука . 314 (5799): 649–652. Бибкод : 2006Sci...314..649H . дои : 10.1126/science.1130657 . ПМИД 17068264 . S2CID 41199461 .
- Норичи, А.; Р. Хелл; М. Джордано (2005). «Сера и первичное производство в водной среде: экологическая перспектива». Исследования фотосинтеза . 86 (3): 409–417. дои : 10.1007/s11120-005-3250-0 . ПМИД 16307310 . S2CID 13019942 .
- Обата, Т.; Ю. Шираива (2005). «Новый эукариотический селенопротеин в гаптофитной водоросли Emiliania huxleyi » . Журнал биологической химии . 280 (18): 18462–8. дои : 10.1074/jbc.M501517200 . ПМИД 15743763 .
- Обата, Т.; Х. Арайе; Ю. Шираива (2003). «Кинетические исследования механизма биоконцентрации селена кокколитофоридой Emiliania huxleyi ». Физиология растительной клетки . 44 : С43.
- Обата, Т.; Х. Арайе; Ю. Шираива (2004). «Механизм биоконцентрации селена кокколитофоридой Emiliania huxleyi » . Физиология растительной клетки . 45 (10): 1434–1441. дои : 10.1093/pcp/pch164 . ПМИД 15564527 .
- Прочтите, Б.; Дж. Кегель; МДж. Клют (2013). «Пангеном фитопланктона Emiliania лежит в основе его глобального распространения» . Природа . 499 (7457): 209–213. Бибкод : 2013Natur.499..209. . дои : 10.1038/nature12221 . hdl : 1854/LU-4120924 . ПМИД 23760476 .
- Шираива, Ю. (2003). «Физиологическая регуляция фиксации углерода при фотосинтезе и кальцификации кокколитофорид». Сравнительная биохимия и физиология Б . 136 (4): 775–783. дои : 10.1016/S1096-4959(03)00221-5 . ПМИД 14662302 .
- Сорроса, Дж. М.; М. Сато; Ю. Шираива (2005). «Низкая температура стимулирует увеличение клеток и внутриклеточную кальцификацию кокколитофорид». Морская биотехнология . 7 (2): 128–133. дои : 10.1007/s10126-004-0478-1 . ПМИД 15782289 . S2CID 7531881 .
- Тодд, доктор медицинских наук; и др. (2 февраля 2007 г.). «Структурные и регуляторные гены, необходимые для образования газа диметилсульфида в бактериях». Наука . 315 (5812): 666–669. Бибкод : 2007Sci...315..666T . дои : 10.1126/science.1135370 . ПМИД 17272727 . S2CID 22472634 .
- Валлина, С.М.; Р. Симо (26 января 2007 г.). «Сильная связь между DMS и дозой солнечной радиации над глобальной поверхностью океана». Наука . 315 (5811): 506–508. Бибкод : 2007Sci...315..506V . дои : 10.1126/science.1133680 . ПМИД 17255509 . S2CID 37488668 .
- Вила-Коста, М.; и др. (27 октября 2006 г.). «Поглощение диметилсульфониопропионата морским фитопланктоном». Наука . 314 (5799): 652–654. Бибкод : 2006Sci...314..652V . дои : 10.1126/science.1131043 . PMID 17068265 . S2CID 27541024 .
- Волкман, Дж. К.; С.М. Баррер; С.И. Блэкберн; Э. Л. Сайкс (1995). «Алкеноны в Gephyrocapsa Oceanica : значение для изучения палеоклимата». Geochimica et Cosmochimica Acta . 59 (3): 513–520. Бибкод : 1995GeCoA..59..513V . дои : 10.1016/0016-7037(95)00325-Т .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Cocco Express - Теги экспрессированных последовательностей кокколитофоридов (EST) и база данных микрочипов» . Архивировано из оригинала 12 мая 2021 года . Проверено 16 июня 2024 г.
- "Nannotax3 - ntax_cenozoic - Emiliania huxleyi" . www.mikrotax.org . Проверено 16 июня 2024 г. Наннотакс - путеводитель по биоразнообразию и систематике кокколитофоров: Emiliania huxleyi.