深海的微生物世界/深海的微生物世界

微生物涉及来自不同小型寿命形式的许多物种:例如,细菌,archaea,真菌和IE病毒 微生物涉及来自不同小型寿命形式的许多物种:例如,细菌,archaea,真菌和IE病毒

海底的最小生活(德国S.U.)

Batuhan Yapan,MPI和Dr.朱莉娅奥特 AWI/MPI

深海似乎远离我们在土地上的日常生活的角度。相比之下,北太平洋的深海地板远离天空中的云层–大约4000米远!从这个距离来看,海底可能看起来有点“空”–在生活组织者方面。锰结节周围的一些小动物不是一个充满生命的天堂的东西。

但是,如果你仔细看看海底沉积物和底部海水(这正是我们在船上所做的);你会“看到”一群拥挤而惊人地多样的深海最小的居民:微生物!微生物或微生物是组织,其可以通过显微镜观察。它们的尺寸在1μm范围内。微生物的定义涉及来自不同小型寿命形式的许多物种:例如细菌,古痤疮,真菌和IE病毒(上面图1)。

古代和细菌是我们最近的研究的重点。由于与真核生素(例如动物和植物)相比,由于其细胞中缺乏细胞核和膜有界细胞器,这些生物被称为前言特征。原核生物到处都是地球!到目前为止,众所周知,在地壳的壳体中的几公里深度到大气层的壳体中的微生物社区是微生物社区,并且在南极洲或温泉的冰架下茁壮成长。另外,他们生活非常靠近!你可以在一滴海洋水中或沉积物中数百万分之一。深海沉积物等锰结节也不例外,它们是深海微生物的完美栖息地。

尽管其尺寸小,原核生物对地球,全球能源和材料循环的生活巨大影响(例如,氧气生产,CO2水槽,控制气体排放,生物质生产,有机物质结束,发酵,氮固定)。了解他们的分销和活动对理解地球上的生活至关重要。论科学探险SO268-2,我们试图了解东北太平洋地区Chipion Chipperton Fracture区(CCZ)海底的微生物社区及其活动。

在SO268-2期间的两个调查区域具有不同的特征:锰结节的深度,地形,密度和大小,以及来自上水层的营养素浓度。论文差异可能导致海底生态系统的结构和功能差异。作为SO268-2的微生物学团队,我们试图回答论文问题:哪些微生物住在海底?它们是否活跃在深海沉积物和锰结节中?他们如何住在那里?他们是什么“吃”,它们如何影响全球生物地球化学循环?此外,在开采锰结节后如何改变微生物群落?我们可以在收集者部署之前和之后检测社区的变化吗?为了回答这些问题,我们将样品从(1)锰结节,(2)沉积物低于沉积物表面低至20厘米的沉积物,(3)来自德国和比利时合同区域的不同水深的海水样本(图2和3以下)。

是什么– as microbiologists –在SO268-2的船上做?除了切割沉积物核心外,海水过滤和锰结节,我们进行微生物活性分析。这些酶检测的原理非常简单:我们将不同的“食物”的孩子赋予我们样品中的微生物,并且这些不同的“食物类型”用特定的荧光染料标记。在我们的实验中,我们可以检测到“不同物质的食欲水平”,其显示出在论文栖息地中的微生物的代谢活性。微生物底物转化提供了关于这种特定生态系统中微生物群落的功能的信息,以及该位置的微生物的活性水平。

在提取的DNA和RNA的帮助下,我们可以获得有关谁在复杂的深海社区生活的细节,他们如何生活;我们将有机会找到新的物种,这些物种给我们在海底的微生物世界上给我们新的视角。细胞计数分析微生物学家可以回答关于微生物总数和特异性微生物组的人口大小的问题。

工业深海挖掘对微生物社区的潜在影响是SO268-2的另一个重要研究问题。由于干扰导致的微生物社区的变化和他们的活动可能对全球生物地球化学循环产生重大影响。因此,重要的是要理解和估算深海挖掘对微生物生态系统的潜在影响。为了评估影响,因此从实验冲击区域采用样品来比较微生物社区及其在干扰之前和之后的活动。初步结果表明,微生物活动有差异,并且随着大量收集的样本和大型数据集,我们获得了更好的画面,最小的组织者如何生活在深渊以及深海挖掘如何影响这种迷人的微生物世界远离我们4000米。

海水和泥沙采样/海水和沉积测试。照片:Julia Otte
海水和泥沙采样/海水和沉积测试。照片:Julia Otte

SO268 / 2的采样设备。图形:Julia Otte
SO268 / 2的采样设备。图形:Julia Otte

海底上的最小寿命

Batuhan Yapan,MPI和Dr. Julia Otte,AWI / MPI

深海似乎–从我们的日常生活从土地上–远远遥远。相比之下:北太平洋的深海床在天空中的云层远离云层,距离约4000米!从这个远处,黑暗的海底对我们中的许多人看起来很多“leer” - 特别是与生物体有关。少数小动物,谁知道来自深海的一些照片,并不是我们将呼唤着充满生命的天堂.

但是,如果你看一下海底和海底水的沉积物更准确地说(我们在船上确实在这里做了),“sieht”男人一个拥挤,令人惊讶的是深海最小居民的兴趣和令人惊讶的多样化集合:微生物!微生物或微生物是通过显微镜观察的生物。它们的尺寸在1μm的范围内。微生物的定义包括许多类型的不同寿命组:例如,细菌,档案,真菌以及病毒(顶部图1)。

Archows和细菌是我们目前研究的重点。与真核生物(例如,动物和植物)相比,这些生物称为原核生物,如其细胞,没有核心和没有膜结合的细胞器。代理人在地球上无处不在!到目前为止,众所周知,有微生物社区可以以高氛围的地壳的千分比长度存在微生物社区,并在南极或温泉的冰淇淋下创造它。此外,他们通常在非常密切的社区中!在一滴海水或沉积物中,您可以计算超过一百万微生物。深海沉积物和锰坦克也不例外,是深海微生物的完美栖息地。

尽管其尺寸小,地球上的原核巨大效果,特别是在全球能源和材料循环(例如,氧气生产,二氧化碳谷,控制气体排放,生物量生产,有机物质的再矿化,发酵,氮固定)。理解他们的分配,多样性和活动对于了解地球上的微生物生活至关重要。在科学探险SO268-2上,我们试图了解北太平洋中部克拉里奥克里顿骨折区(CCZ)海底的微生物社区及其活动。

SO268-2探险的两种检查区域具有不同的特点:锰的深度,地形,密度和大小和来自上水层的营养浓度。这些功能可能导致海底生态系统的结构和功能差异。作为SO268-2远征的微生物学团队,我们试图回答这些问题:哪些微生物住在海底?微生物是否活跃在深海沉积物中和锰在/锰?你住在哪里怎么样?什么“essen”您以及如何影响全球生物地球化学循环?此外,锰的降解后微生物群落如何变化?我们可以在收藏家收集之前和之后认识到微生物社区的变化吗?要回答这些问题,我们将(1)锰,(2)沉积物的样品在海底和比利时CCZ地区的不同水深的海底和(3)海水样本下占20厘米深度(图2和3) 。

我们做什么– als Mikrobiologen –船屋so268-2?除了切割沉积物核心外,海水过滤和除去锰人,我们进行了微生物活动分析。这些酶检测的原理非常简单:我们在我们的样品中给予微生物不同类型的“Futter”而这些不同“Nahrungsmittel”标有特定的荧光染料。在我们的实验中,我们可以的程度“在不同的食物上的开胃”确定,显示这些栖息地中微生物的代谢活性。微生物营养转化提供有关该特异性生态系统中微生物群落的功能的信息和该位置微生物的活性水平。

在DNA和RNA的帮助下,我们学习谁在复杂的深海社区生活以及他们的生活方式;我们有机会找到新的物种,在海底上打开微生物世界的新观点。此外,微生物学家可以使用细胞计数分析回答微生物总数和某些微生物组的人口大小的问题。

工业深海整合对微生物社区的可能影响是SO268-2局的另一个重要研究问题。由于生态系统的破坏,微生物社区的变化及其活动可能对全球生物地质化化学循环产生显着影响。因此,理解和估计深海能源结构对微生物生态系统的可能后果尤为重要。为了评估影响,我们还具有来自实验测试区的样本(所谓的“试验区域”根据“试验”尝试),以比较微生物社区及其在干扰前后的活动。第一个结果已经表明微生物活动有差异。

随着大量收集的样本,我们更好地了解深处最小的生物和例如,未来的工业深海积聚这种迷人的微生物世界–距离我们4000米– beeinflussen kann.