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珊瑚礁周围的细菌同步变化甚至在很远的距离

在珊瑚礁生态系统中,在石珊瑚,藻类和鱼群中,微生物对于回收营养物质至关重要 - 例如,将有机物质转化为氮和磷的形式,这些对于光合生物有用。

今天公布的一项研究自然通信的研究人员在美国圣地亚哥州立大学(SDSU),夏威夷大学M上的大学?NOA,斯克里普斯海洋研究所和其他人透露,目前在水覆盖几十个珊瑚礁的细菌发生了巨大变化在夜间,然后返回到前一天早上观察到的同一个白天社区。此外,好像这些社区都是相同的时间表,这些变化是在数百英里隔开的珊瑚礁之间同步的。

“需要对珊瑚礁过程的昼夜节律进行调查,以全面了解微生物参与者在这些生态系统中的功能作用,”SDSU的兼职助理研究教授,该研究的共同主要作者Linda Wegley Kelly说。

2013年,一支由研究人员组成的国际研究小组对夏威夷以南的一个偏远的赤道岛屿南线群岛进行了巡航,以测量一系列珊瑚礁过程。为了避免夜间划船和潜水作业的危险,设计了一个自主采样器,以便在午夜时分在珊瑚礁上方采集水样。以这种方式收集样本,研究人员测量了水的化学变化以及与白天在许多地点相比存在的微生物类型。该团队还使用基因组工具来展示这些社区变化如何决定白天和黑夜不同的珊瑚礁中的微生物过程。

“以前对海洋微生物的研究表明,不同的官能团在一天内改变了它们的活性,但微生物种群在整个周期内保持相对稳定,”UH M?noa海洋与地球科学学院海洋学助理教授Craig Nelson说。与技术和研究共同领导。“那些研究珊瑚礁的人都知道这些生态系统从白天到夜晚发生了显着的变化,但是这项研究揭示了这种变化的一个先前看不见的方面:一个戏剧性的,可预测的变化 - 不仅在微生物正在做什么 - 而且哪个群体最丰富“。

该团队发现一组名为Psychrobacter的微生物似乎正在引领潮流。令人惊讶的是,精神病菌在白天可占海洋微生物群落的40-70%,并且比夜间丰富了一百倍。但影响心灵玩家的是什么?

“我们在昼夜循环中观察到的微生物组成变化意味着珊瑚礁栖息地操纵周围的海水 - 化学和微生物学 - 基于集体当地生物群的昼夜和夜间活动,”凯利说。“这项功能可以调节水中微生物的数量,促进能量通过礁石食物网循环,或为生态系统提供稳定作用。”

美国国家科学基金会海洋科学部的项目主任Dan Thornhill说:“这个研究小组是第一批关注珊瑚礁微生物群落日夜变化的研究小组。”“这些科学家根据一天中的时间发现了微生物的惊人和显着差异。该研究还揭示了夜间微生物在珊瑚礁养分循环中的重要作用。”

鉴于Psychrobacter的明显重要性,该团队接下来寻求组装其基因组,在培养物中分离细菌,并进一步检查该生物体的生物学。

作者正在进行的研究表明珊瑚礁状况 - 即健康或强调的珊瑚或藻类的优势 - 如何改变周围海水中微生物的数量和类型。这突出了改变珊瑚礁底栖生境的环境后果;基础钙化生物的损失消除了影响陆地和海洋之间连通性的沿海水域的过程。

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