Picoeukaryot - Picoeukaryote

Fotosentetik pikoplankton kapalı Marquesas Adaları tarafından incelendi epifloresans mikroskopi (mavi heyecan verici ışık). Turuncu floresan noktalar şuna karşılık gelir: Synechocococus siyanobakteriler, kırmızı flüoresan noktaları pikoökaryotlara dönüştü.

Picoeukaryotlar vardır pikoplanktonik ökaryotik organizmalar 3.0 µm veya daha küçük boyuttadır. Dünya çapında dağıtılırlar deniz ve temiz su ekosistemler ve önemli bir katkı sağlar ototrofik topluluklar. Rağmen Sİ önek piko daha küçük bir organizma anlamına gelebilir atom büyüklüğü, terim muhtemelen mevcut ile karıştırılmaması için kullanılmıştır boyut sınıflandırmaları nın-nin plankton.

Özellikler

Bir dizinin parçası
Plankton
Plankton collage.jpg
Boyut grupları

Hücre yapısı

Picoeukaryotlar ya ototrofik ve heterotrofik ve genellikle minimum sayıda organeller. Örneğin, Ostreococcus tauri, sınıfa ait bir ototrofik pikoökaryot Prasinophyceae, yalnızca şunu içerir: çekirdek, bir mitokondri ve bir kloroplast sıkıca paketlenmiş hücre zarı. Heterotrofik bir sınıfın üyeleri, Bicosoecida benzer şekilde sadece iki mitokondri içerir, bir yiyecek vakuole ve bir çekirdek.[1]

Dağılımlar

Bu organizmalar su kolonlarında bulunur. Ototrofik pikoökaryotlar, üst 100–200 m (ışığı alan katman) ile sınırlıdır ve sıklıkla, en fazla keskin hücre ile karakterize edilir. Derin Klorofil Maksimum Katman (DCML)[2] ve önemli ölçüde altına düşer.[3] Heterotrofik gruplar daha büyük derinliklerde ve örneğin Pasifik Okyanusu civarında bulundu. hidrotermal menfezler 2000–2550 m'ye kadar derinliklerde. Yüzeyden 3000 m'ye kadar tüm derinliklerde tabakalaşmamış bazı heterotrofik soylar bulunur.[1] Yüksek filogenetik çeşitlilik gösterirler[4][5] ve küresel hücre konsantrasyonlarında yüksek değişkenlik, 107 10'a kadar5 litre−1.[3]

Çeşitlilik

Ototrofik Doğada yaygın olarak bulunan pikoökaryotlar, aşağıdaki gibi grupların üyeleridir: Prasinophyceae[6] (bir çeşit yeşil alg ) ve Haptophyceae.[4][7] Küçük boyutlarına rağmen, bu organizmaların toplam küresel su ağının>% 10'una katkıda bulunduğu bulunmuştur. birincil verimlilik.[8] Siyanobakteriyelden çok daha az olmasına rağmen Fotosentetik pikoplankton biyokütle ve birincil üretim açısından pikosiyanobakterilerden daha önemli oldukları gösterilmiştir.[9] Daha oligotrofik ortamlarda, örneğin ALOHA istasyonu araştırmacılar, kullanıcıların yaklaşık% 80'inin klorofil α biyokütle içindeki hücreler nedeniyle pico -Boyut aralığı.[2] ve pikoökaryotların artık açık okyanus ortamlarında bu boyut fraksiyonunda biyokütlenin ve üretkenliğin büyük bir bölümünü oluşturduğu bilinmektedir.[10] ve hatta Kuzey Atlantik Bloom'da ihraç edilen karbonda.[11]Analizi rDNA diziler, heterotrofik okyanus pikoökaryotlarının aşağıdaki gibi soylara ait olduğunu gösterir. Alveolata, Stramenopiles, Choanoflagellates, ve Acantharea.[5] Bu soylarda, birçok grubun henüz kültürlü temsilcileri yok. Otlatma deneyleri, yeni stramenopil pikoökaryotların bakteriyel olduğunu göstermiştir.[4]

Ekoloji

Bu organizmaların boyutu çevreleriyle nasıl etkileşim kurduklarını belirlediğinden, önemli ölçüde batan organik agregalar oluşturduklarının bilinmemesi şaşırtıcı değildir.[12] Katkıları karbon döngüsü Filtreleme gibi tekniklerle ayırmak zor olduğundan değerlendirilmesi zordur.[13] Son floresan yerinde hibridizasyon (FISH) deneyleri, pikoökaryotların, balıklarda oldukça bol olduğunu göstermiştir. derin deniz.[1] Daha iyi FISH tekniklerinin geliştirilmesiyle artan çözünürlük, çalışma ve tespitin daha kolay hale gelmesi gerektiğini gösterir.[14] Ek olarak, qPCR, farklı türleri tanımlamak ve nicelendirmek için değerli bir yaklaşım olmuştur, örn. okyanus ve kıyı Bathycoccus[15] ve Ostreococcus Türler.[16] Araştırmalar ayrıca pikoökaryotların hem mezo-ototrofik rezervuarlarda hem de hipereutrofik rezervuarlarda klorofil konsantrasyonları ile güçlü bir korelasyona sahip olduğunu göstermiştir.[17] Dahası, nitrojen zenginleştirme deneyleri, pikoökaryotların, birim hacim başına geniş yüzey alanları nedeniyle besin elde etme söz konusu olduğunda daha büyük hücrelere göre bir avantaja sahip olduğunu göstermektedir. Düşük kaynaklı ortamlardan foton ve besin alımında daha fazla etkinlik sergilediler.[8]

Biyolojik özellikler

Fotosentetik pikoökaryotlar, diğerleri gibi planktonik okyanus fotik bölgesindeki türler, diel döngüsü sırasında ve su sütununun karışık katmanındaki dikey yer değiştirmeden dolayı ışık değişimlerine maruz kalır. Aşırı ışık yoğunluğuyla başa çıkmalarına yardımcı olmak için özel biyolojik reaksiyonlara sahipler. Xanthophyll döngüsü.[18] Bununla birlikte, derin okyanusa uzanan ve bu biyokimyasal yollara sahip olmayan birçok fotosentetik olmayan pikoökaryot türü de vardır.[19]

Ayrıca bakınız

Notlar

  1. ^ a b c Moreira, D .; P. Lopez-Garcia (2002). "Mikrobiyal ökaryotların moleküler ekolojisi gizli bir dünyayı ortaya çıkarır". Mikrobiyolojideki Eğilimler. 10 (1): 31–38. doi:10.1016 / S0966-842X (01) 02257-0. PMID  11755083.
  2. ^ a b Campbell, Lisa ve Daniel Vaulot. Hawaii yakınlarındaki subtropikal kuzey pasifik okyanusunda fotosentetik pikoplankton topluluk yapısı (istasyon ALOHA). Arşivlendi 2011-05-20 de Wayback Makinesi Derin Deniz Araştırmaları Bölüm I, Cilt. 40, No. 10, s. 2043-2060 (1993). 30 Nisan 2008'de erişildi.
  3. ^ a b Hall, J.A. ve W.F. Vincent. Bir kıyı yükselme sisteminin pikoplankton topluluklarında dikey ve yatay yapı. Marine Biology 106, 465-471 (1990). 30 Nisan 2008'de erişildi.
  4. ^ a b c Massana, R. vd. Okyanustan Yeni Ökaryotik Ribozomal DNA Dizilerinin Arkasındaki Organizmaları Açığa Çıkarıyor. Uygulamalı ve Çevresel Mikrobiyoloji, 4554-4558 (2002). 30 Nisan 2008'de erişildi
  5. ^ a b Moon-van der Staay, S. vd. Pikoplanktondan Oceanic 18S rDNA sekansları, beklenmedik ökaryotik çeşitliliği ortaya çıkarır. Nature 409, 607-610 (2001). 30 Nisan 2008'de erişildi.
  6. ^ Worden AZ (2006). "Pasifik Okyanusu'nun kıyı sularındaki Picoeukaryote çeşitliliği". Sucul Mikrobiyal Ekoloji. 43 (2): 165–175. doi:10.3354 / ame043165.
  7. ^ Cuvelier ML, vd. (2010). "Küresel olarak önemli kültürlenmemiş ökaryotik fitoplanktonun hedeflenen metagenomikleri ve ekolojisi". Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (33): 14679–84. Bibcode:2010PNAS..10714679C. doi:10.1073 / pnas.1001665107. PMC  2930470. PMID  20668244.
  8. ^ a b Fouilland, E. vd. Azot eksikliği ve yeterliliği altında en küçük serbest yaşayan ökaryotun doğal popülasyonunun üretkenliği ve büyümesi. Microbial Ecology 48, 103–110 (2004). 30 Nisan 2008'de erişildi.
  9. ^ Worden AZ, Nolan JK, Palenik B (2004). "Deniz pikofitoplankton dinamiklerinin ve ekolojisinin değerlendirilmesi: Ökaryotik bileşenin önemi". Limnoloji ve Oşinografi. 49 (1): 168–179. Bibcode:2004LimOc..49..168W. CiteSeerX  10.1.1.527.5206. doi:10.4319 / lo.2004.49.1.0168.
  10. ^ Cuvelier ML, vd. (2010). "Küresel olarak önemli kültürlenmemiş ökaryotik fitoplanktonun hedeflenen metagenomikleri ve ekolojisi". Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (33): 14679–84. Bibcode:2010PNAS..10714679C. doi:10.1073 / pnas.1001665107. PMC  2930470. PMID  20668244.
  11. ^ Omand, M. M .; d'Asaro, E. A .; Lee, C. M .; Perry, M. J .; Briggs, N .; Cetini, I .; Mahadevan, A. (2015). "Girdap kaynaklı yitim, bahardaki patlamadan partikül organik karbon ihraç ediyor". Bilim. 348 (6231): 222–225. Bibcode:2015Sci ... 348..222O. doi:10.1126 / science.1260062. PMID  25814062.
  12. ^ Waite, A.M. et al. Organik Agregalara Gömülü Picoplanktonun Kütle Sedimantasyonu. Limnoloji ve Oşinografi. Cilt 45, No. 1, 87-97 (2000). 30 Nisan 2008'de erişildi.
  13. ^ Worden, A. Z. et al. (2004). Deniz pikofitoplankton dinamiklerinin ve ekolojisinin değerlendirilmesi: Ökaryotik bileşenin önemi. Limnoloji ve Oşinografi 49: 168-79.
  14. ^ Biegala, I.C. et al. Tyramide Signal Amplification-Fluorescence In Situ Hybridization ve Flow Sitometri ile İlişkili Takson Spesifik Oligonükleotid Probları Kullanılarak Doğal Ortamda Pikoeukaryotların Niceliksel Değerlendirilmesi. Uygulamalı ve Çevresel Mikrobiyoloji, 5519-5529 (2003). 30 Nisan 2008'de erişildi.
  15. ^ Limardo, Alexander J .; Sudek, Sebastian; Choi, Chang Jae; Poirier, Camille; Rii, Yoshimi M .; Blum, Marguerite; Roth, Robyn; Goodenough, Ursula; Kilise, Matthew J .; Worden Alexandra Z. (2017). "Pikoprazinofitlerin kantitatif biyocoğrafyası, ekotip dağılımları ve deniz fitoplanktonuna önemli katkılar sağlar". Çevresel Mikrobiyoloji. 19 (8): 3219–3234. doi:10.1111/1462-2920.13812. PMID  28585420.
  16. ^ doi: 10.1038 / ismej.2010.209
  17. ^ Wang, Baoli vd. Güneybatı Çin'in Guizhou Eyaletindeki Wujiang Nehri boyunca yer alan rezervuarlardaki çevresel faktörlere göre sonbahar pikoplankton dağılımları. Hydrobiologia 598: 35–45 (2008). 30 Nisan 2008'de erişildi.
  18. ^ Dimier, Celine. et al. Deniz pikoökaryot Picochlorum RCC 237'nin fotofizyolojik özellikleri (Trebouxiophyceae, Chlorophyta). J. Phycol. 43, 275–283 (2007). 30 Nisan 2008'de erişildi.
  19. ^ Hayır, Fabrice; Gausling, Rudolf; Azam, Farooq; Heidelberg, John F .; Worden Alexandra Z. (2007). "Sargasso Denizi'ndeki pikoökaryotik çeşitliliğin dikey dağılımı". Çevresel Mikrobiyoloji. 9 (5): 1233–1252. doi:10.1111 / j.1462-2920.2007.01247.x. PMID  17472637.

Dış bağlantılar

  • MicrobeWiki Kenyon College tarafından yönetilen bir biyoloji Wiki'sindeki bir site