پروکلروکوکوس کوچکترین و فراوانترین موجودات فتوسنتزی روی کره زمین هستند. یک سلول پروکلروکوک توسط گلبول‌های قرمز خون انسان پوشیده شده است، اما میکروب‌های سراسر جهان در اکتیلون‌ها قرار دارند و مسئول بیشتر تولید اکسیژن در جهان هستند زیرا نور خورشید را به انرژی تبدیل می‌کنند.
Prochlorococcus را می توان در آب های سطحی گرم اقیانوس ها یافت و جمعیت آنها در مناطق نزدیک به قطب ها به شدت در حال کاهش است. دانشمندان پیشنهاد می‌کنند که مانند بسیاری از گونه‌های دریایی، دامنه پروکلروکوکوس بر اساس دما تعیین می‌شود: هر چه آب سردتر باشد، میکروب‌ها کمتر در آنجا زندگی می‌کنند.
اما دانشمندان MIT دریافته اند که مکان میکروب در درجه اول توسط دما تعیین نمی شود. در حالی که جمعیت پروکلروکوکوس در آب های سردتر سقوط می کند، رابطه با یک شکارچی معمولی، نه دما، محدوده میکروب را تعیین می کند. این یافته ها، امروز در اطلاعیه های آکادمی ملی علوم، می تواند به دانشمندان در پیش بینی چگونگی تغییر جمعیت میکروبی با تغییرات آب و هوایی کمک کند.
"مردم تصور می کنند که اگر اقیانوس گرم شود، پروکلروکوکوس به سمت قطب حرکت می کند. و این ممکن است درست باشد، اما نه به دلیلی که آنها پیش بینی می کنند. و علوم سیاره ای (EAPS). بنابراین دما کمی شاه ماهی قرمز است.
Dutkiewicz توسط نویسنده اصلی و محقق EAPS کریستوفر فولت، پروفسور EAPS Mick Foluts، Francois Ribalet و Virginia Armbrust از دانشگاه واشنگتن، و امیلی زاکم و دیوید کارن از دانشگاه کالیفرنیای جنوبی در لس آنجلس نوشته شده است.
سقوط دما
در حالی که تصور می‌شود دما محدوده پروکلروکوس و سایر فیتوپلانکتون‌ها را در اقیانوس تعیین می‌کند، فولت، دوتکیویچ و همکارانشان به ناهماهنگی عجیبی در داده‌ها اشاره کردند.
این تیم مشاهدات چندین سفر دریایی تحقیقاتی را که در سال‌های 2003، 2016 و 2017 در سراسر شمال شرقی اقیانوس آرام دریانوردی کردند، مورد مطالعه قرار دادند. هر کشتی عرض‌های جغرافیایی مختلفی را طی کرد، به طور مداوم از آب نمونه‌برداری کرد و غلظت باکتری‌ها و فیتوپلانکتون‌های مختلف از جمله پروکلروکوک را اندازه‌گیری کرد.
تیم MIT از داده‌های کشتی کروز بایگانی شده برای نقشه‌برداری از مکان‌هایی که پروکلروکوکوس به طور قابل‌توجهی کاهش یافته یا سقوط کرده است، همراه با دمای اقیانوس در هر مکان، استفاده می‌کند. با کمال تعجب، آنها دریافتند که فروپاشی پروکلروکوکوس در مناطقی با دمای بسیار متفاوت، از حدود 13 تا 18 درجه سانتیگراد رخ داده است. جالب اینجاست که انتهای بالایی این محدوده در آزمایشات آزمایشگاهی به عنوان شرایط مناسب برای رشد و گلدهی پروکلروکوکوس نشان داده شده است.
فولت می گوید: «دما نمی تواند توضیح دهد که کجا شاهد این کاهش بودیم.
فولت همچنین در حال توسعه یک ایده جایگزین برای پروکلروکوک و تحویل مواد مغذی بود. این میکروب به عنوان محصول جانبی فتوسنتز خود، کربوهیدرات ها را تولید می کند - ماده مغذی اصلی برای باکتری های هتروتروف، که موجودات تک سلولی هستند که فتوسنتز نمی کنند اما روی مواد آلی تولید شده توسط فیتوپلانکتون ها زندگی می کنند.
"جایی در طول راه من فکر کردم اگر این منبع غذایی تولید شده توسط پروکلروکوکوس افزایش یابد چه اتفاقی می افتد؟ فولت می گوید اگر آن دستگیره را برداریم و بچرخانیم چه می شود؟
به عبارت دیگر، اگر رژیم غذایی باکتری ها در نتیجه افزایش فیتوپلانکتون های دیگر که کربوهیدرات تولید می کنند، افزایش یابد، چگونه تعادل بین پروکلروکوک و باکتری ها تغییر می کند؟ این تیم همچنین تعجب کرد: اگر باکتری مورد بحث به اندازه پروکلروکوک بود، احتمالاً این دو مرتع یا شکارچی مشترک داشتند. چگونه جمعیت چرا با تغییر در عرضه کربوهیدرات تغییر خواهد کرد؟
دوتکویچ گفت: "سپس به تخته سفید رفتیم و شروع به نوشتن معادلات و حل آنها برای موارد مختلف کردیم و متوجه شدیم که به محض اینکه به محیطی رسیدید که گونه های دیگر کربوهیدرات ها را به مخلوط اضافه می کنند، باکتری ها و مراتع رشد می کنند و پروکلروکوکوس را از بین می برند." گفت.
مواد مغذی متحرک
برای آزمایش این ایده، محققان از شبیه‌سازی گردش اقیانوس و تعاملات اکوسیستم دریایی استفاده کردند. این تیم MITgcm را مدیریت می‌کند، یک مدل گردش رایج که در این مورد، جریان‌های اقیانوسی و نواحی آب در حال افزایش را در سراسر جهان شبیه‌سازی می‌کند. آنها یک مدل بیوژئوشیمیایی را بر روی هم قرار می دهند که نحوه توزیع مجدد مواد مغذی در اقیانوس را شبیه سازی می کند. با همه اینها، آنها یک مدل اکوسیستمی پیچیده را به هم مرتبط می‌کنند که تعامل بین بسیاری از گونه‌های مختلف باکتری و فیتوپلانکتون، از جمله پروکلروکوکوس را شبیه‌سازی می‌کند.
هنگامی که آنها شبیه سازی ها را بدون ارائه باکتری انجام دادند، دریافتند که پروکلروکوکوس برخلاف تئوری و مشاهدات، تمام راه را تا قطب ها ادامه می دهد. هنگامی که آنها معادلات ارتباط بین میکروب، باکتری و شکارچی مشترک را اضافه کردند، دامنه پروکلروکوکوس از قطب ها تغییر کرد، که همزمان با مشاهدات کشتی های تحقیقاتی اولیه بود.
به طور خاص، تیم اشاره کرد که پروکلروکوکوس در آب‌هایی با سطوح بسیار پایین مواد مغذی رشد می‌کند و منبع اصلی غذا برای باکتری‌ها است. این آب ها نیز گرم هستند و پروکلروکوکوس و باکتری ها به همراه شکارچی معمولی خود در تعادل زندگی می کنند. اما در محیط‌های غنی‌تر از مواد مغذی، مانند مناطق قطبی، جایی که آب سرد و مواد مغذی از اعماق اقیانوس سرچشمه می‌گیرند، گونه‌های فیتوپلانکتون‌های بیشتری می‌توانند رشد کنند. سپس باکتری ها می توانند از منابع غذایی بیشتری تغذیه و رشد کنند و به نوبه خود بیشتر از شکارچی معمولی خود تغذیه و رشد کنند. پروکلروکوک که قادر به مقابله نیست، به سرعت از بین می رود.
نتایج نشان می دهد که ارتباط با یک شکارچی معمولی، نه دما، میزان پروکلروکوک را تعیین می کند. گنجاندن این مکانیسم در مدل‌ها در پیش‌بینی چگونگی تغییر میکروب - و احتمالاً سایر گونه‌های دریایی - با تغییرات آب و هوایی بسیار مهم است.
دوتکیویچ گفت: "پروکلروکوکوس منادی بزرگ تغییر در اقیانوس جهانی است." "اگر دامنه آن گسترش یابد، قناری است - نشانه این است که چیزها در اقیانوس بسیار تغییر کرده اند."
فولت افزود: «دلایلی وجود دارد که باور کنیم محدوده آن با گرم شدن جهان گسترش می‌یابد. اما ما باید مکانیسم‌های فیزیکی تعیین‌کننده این محدوده‌ها را درک کنیم.» و پیش‌بینی‌های مبتنی بر دما به تنهایی صحیح نخواهد بود.»
نقل قول: فعل و انفعالات با شکارچیان به طور عمده تعیین می کند که میکروب های Prochlorococcus کجا رشد می کنند (2022، 3 ژانویه)، که در 3 ژانویه 2022 از https://phys.org/news/2022-01-predator-interactions-chiefly-prochlorococcus- microbes استخراج شده است. html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]
مقالات مشابه
- نسکار Hall of Famer دیل جارت دارای coronavirus
- بانی اشاره گر به اشاره گر خواهر مرده است در 69
- شخم کمتر امکان ذخیره کربن در خاک های کشاورزی را فراهم می کند
- Yankees’ bats nowhere to be found in miserable loss
- در یک نمودار: بازار سهام جست و خیز به آن coronavirus پایین در مارس? حدود 92 سال از S&P 500 به تاریخ می گوید یک فرصت خوب وجود دارد
- نیکز استخدام Tom Thibodeau است با شدت بهم زدن غوطه دادن در هر راه
- محیط زیست و تدابیر پایدار در طراحی ساختمان های آینده
- ایده ها، فرمول ها و میانبرها برای پودر میکرونیزه کربنات کلسیم
- یانکی ها می دانید سری جهانی امیدوار است در صورت دلهره آور coronavirus چالش های
- لوفت هانزا هیئت نظارت چراغ سبز به 10 میلیارد دلار کمک مالی معامله