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Chemotactic Response of Marine Micro-Organisms to Micro-Scale Nutrient Layers

The degree to which planktonic microbes can exploit microscale resource patches will have considerable implications for oceanic trophodynamics and ...

MIT - Massachusetts Institute of Technology

&#x65B0;&#x7684;&#x9AD8;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x3001; &#x539F;&#x4F4D;&#x5206;&#x6790;&#x8367;&#x5149;&#x6620;&#x5C04;&#x5230; 70 &#x7C73;&#x7684;&#x5F00;&#x9614;&#x6D77;&#x6D0B;&#x6DF1;&#x5EA6;&#x7684;&#x8367;&#x5149;&#x5206;&#x5E03;&#x4E0E;&#x7A7A;&#x95F4;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x4E3A; 0.5 &#x81F3; 1.5 m m&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x62A5;&#x544A;&#x5398;&#x7C73;&#x7EA7;&#x6A21;&#x5F0F;&#x7684;&#x6E10;&#x53D8;&#x8367;&#x5149;&#x5BF9;&#x6BD4;&#x7684;&#x6D77;&#x6D0B;&#x751F;&#x6001;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x4E2D;&#x5C55;&#x793A; 10 &#x5230; 30 &#x500D;&#x7684;&#x66F4;&#x6539;&#x4E0E;&#x5173;&#x8054;&#x7684;&#x6D6E;&#x6E38;&#x690D;&#x7269;&#x5206;&#x5E03;&#x3002;

&#x7528;&#x4E8E;&#x6620;&#x5C04;&#x5FAE;&#x578B;&#x6D6E;&#x6E38;&#x690D;&#x7269;&#x5206;&#x5E03;&#x7684;&#x9AD8;&#x5206;&#x8FA8;&#x8367;&#x5149;&#x3002;

A new high-resolution, in situ profiling fluorometer maps fluorescence distributions with a spatial resolution of 0.5 to 1.5 mm to a depth of 70 m in the open ocean. We report centimeter-scale patterns for phytoplankton distributions associated with gradients exhibiting 10- to 30-fold changes in fluorescence in contrasting marine ecosystems.

High-resolution fluorometer for mapping microscale phytoplankton distributions.

Un nouvel haute r&eacute;solution, in situ du profilage fluorim&egrave;tre mappe les distributions de fluorescence avec une r&eacute;solution spatiale de 0,5 &agrave; 1,5 mm jusqu&#39;&agrave; une profondeur de 70 m dans l&#39;oc&eacute;an ouvert. Nous rapportons des patrons &agrave; l&#39;&eacute;chelle du centim&egrave;tre pour les distributions de phytoplancton associ&eacute;es avec des pentes pr&eacute;sentant des changements de 10 &agrave; 30 fois en fluorescence en contrastant les &eacute;cosyst&egrave;mes marins.

Fluorim&egrave;tre &agrave; haute r&eacute;solution pour cartographier les distributions de phytoplancton microscopique.

Eine neue hochaufl&ouml;sende, in-situ Profilerstellung Fluorimeter ordnet Fluoreszenz-Verteilungen mit einer r&auml;umlichen Aufl&ouml;sung von 0,5 bis 1,5 mm bis zu einer Tiefe von 70 m im offenen Ozean. Wir berichten Zentimeter-Skala Muster f&uuml;r Phytoplankton-Distributionen Farbverl&auml;ufe Ausstellen von 10 und 30 8-fach &Auml;nderungen im Fluoreszenz in Kontrastfarbe Meeres&ouml;kosysteme zugeordnet.

Hochaufl&ouml;sende Fluorimeter f&uuml;r die Zuordnung von Microscale-Phytoplankton-Distributionen.

Un nuovo fluorimetro profilatura ad alta risoluzione, in situ mappe distribuzioni di fluorescenza con una risoluzione spaziale di 0,5 a 1,5 mm per una profondit&agrave; di 70 m in oceano aperto. Riportiamo modelli centimetro-scala per le distribuzioni di fitoplancton associati con gradienti espositrici modifiche da 10 a 30 volte in fluorescenza a contrasto in ecosistemi marini.

Fluorimetro ad alta risoluzione per il mapping su microscala distribuzioni di fitoplancton.

&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x9AD8;&#x89E3;&#x50CF;&#x5EA6;&#x3001;in situ &#x30D7;&#x30ED;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x81EA;&#x4F5C; 0.5 &#x301C; 1.5 mm &#x306E;&#x7A7A;&#x9593;&#x5206;&#x89E3;&#x80FD;&#x3067;&#x306E;&#x86CD;&#x5149;&#x5206;&#x5E03;&#x5916;&#x6D0B;&#x3067; 70 m &#x306E;&#x6DF1;&#x3055;&#x306B;&#x30DE;&#x30C3;&#x30D7;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6D77;&#x6D0B;&#x751F;&#x614B;&#x7CFB;&#x3092;&#x5BFE;&#x6BD4;&#x3067;&#x86CD;&#x5149;&#x3067; 10 &#xFF5E; 30 &#x500D;&#x306E;&#x5909;&#x66F4;&#x3092;&#x51FA;&#x5C55;&#x30B0;&#x30E9;&#x30C7;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306B;&#x95A2;&#x9023;&#x4ED8;&#x3051;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x690D;&#x7269;&#x30D7;&#x30E9;&#x30F3;&#x30AF;&#x30C8;&#x30F3;&#x5206;&#x5E03;&#x306E;&#x30BB;&#x30F3;&#x30C1; &#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC; &#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EB; &#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x3092;&#x5831;&#x544A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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&#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xACE0;&#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4;, &#xC6D0;&#xB798;&#xC758; &#xC7A5;&#xC18C;&#xC5D0; &#xD504;&#xB85C; &#xD30C;&#xC77C;&#xB9C1; fluorometer &#xBC14;&#xB2E4;&#xC5D0;&#xC11C; 70 m&#xC758; &#xAE4A;&#xC774;&#xB97C; 0.5 ~ 1.5 m m&#xC758; &#xACF5;&#xAC04; &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4;&#xC640; &#xD615;&#xAD11; &#xBD84;&#xD3EC;&#xB97C; &#xB9E4;&#xD551;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC13C;&#xD2F0;&#xBBF8;&#xD130; &#xB2E8;&#xC704; &#xD328;&#xD134; &#xB300;&#xC870; &#xD574;&#xC591; &#xC0DD;&#xD0DC;&#xACC4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD615;&#xAD11; 10-&#xC5D0; &#xBC18; &#xBC30; &#xBCC0;&#xD654; &#xC804;&#xC2DC; &#xADF8;&#xB77C;&#xB514;&#xC5B8;&#xD2B8; &#xC5F0;&#xAD00; &#xD558;&#xB294; &#xC2DD;&#xBB3C;&#xC131; &#xD50C;&#xB791;&#xD06C;&#xD1A4; &#xBD84;&#xD3EC; &#xBCF4;&#xACE0;&#xC11C;.

Microscale &#xC2DD;&#xBB3C;&#xC131; &#xD50C;&#xB791;&#xD06C;&#xD1A4; &#xBD84;&#xD3EC;&#xC5D0; &#xB9E4;&#xD551;&#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD55C; &#xACE0;&#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; fluorometer&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Un nuevo fluor&oacute;metro perfilado de alta resoluci&oacute;n, in situ los mapas distribuciones de fluorescencia con una resoluci&oacute;n espacial de 0.5 a 1.5 mm a una profundidad de 70 metros en mar abierto. Divulgamos las pautas cent&iacute;metro-escala de distribuciones de fitoplancton asociadas con gradientes exhibiendo cambios de 10 a 30 veces en fluorescencia en contraste los ecosistemas marinos.

Fluor&oacute;metro de alta resoluci&oacute;n para el mapeo de las distribuciones de fitoplancton de microescala.

&#x56E0;&#x4E3A;&#x6D77;&#x6D0B;&#x6C34;&#x901A;&#x5E38;&#x662F;&#x8D44;&#x6E90;&#x8D2B;&#x4E4F;&#xFF0C;&#x5982;&#x679C;&#x4ED6;&#x4EEC;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5229;&#x7528;&#x77ED;&#x6682;&#x7684;&#x517B;&#x5206;&#x4FEE;&#x8865;&#x7A0B;&#x5E8F;&#xFF0C;&#x7EC6;&#x83CC;&#x53EF;&#x80FD;&#x83B7;&#x5F97;&#x663E;&#x8457;&#x589E;&#x957F;&#x7684;&#x4F18;&#x52BF;&#x6765;&#x81EA;&#x4F17;&#x591A;&#xFF0C;&#x5C0F;&#x7684;&#x6765;&#x6E90;&#x3002;&#x867D;&#x7136;&#x8FD9;&#x79CD;&#x4E92;&#x52A8;&#x5DF2;&#x7ECF;&#x88AB;&#x63D0;&#x51FA;&#xFF0C;&#x8981;&#x52A0;&#x5F3A;&#x5728;&#x6D77;&#x6D0B;&#x4E2D;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x5730;&#x7403;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x8F6C;&#x5316;&#x7387;&#xFF0C;&#x5B83;&#x4ECD;&#x7136;&#x662F;&#x53EF;&#x7591;&#x7EC6;&#x83CC;&#x662F;&#x5426;&#x80FD;&#x591F;&#x6709;&#x6548;&#x5730;&#x4F7F;&#x7528;&#x4FEE;&#x8865;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x4E4B;&#x524D;&#x7684;&#x7269;&#x7406;&#x673A;&#x5236;&#x6D88;&#x9664;&#x5B83;&#x4EEC;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x6211;&#x4EEC;&#x663E;&#x793A; Pseudoalteromonas haloplanktis &#x6D77;&#x6D0B;&#x7EC6;&#x83CC;&#x7684;&#x5FEB;&#x901F;&#x8D8B;&#x5316;&#x53CD;&#x5E94;&#x5927;&#x5927;&#x589E;&#x5F3A;&#x4E86;&#x5176;&#x5229;&#x7528;&#x517B;&#x5206;&#x7684;&#x4FEE;&#x8865;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x4E4B;&#x524D;&#x4ED6;&#x4EEC;&#x6D88;&#x5931;&#x7684;&#x80FD;&#x529B;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8C03;&#x67E5;&#x7684;&#x6D77;&#x6D0B;&#x4E2D;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x4FEE;&#x8865;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x7684;&#x4E24;&#x79CD;&#x7C7B;&#x578B;&#xFF1A; &#x8425;&#x517B;&#x8C46;&#x7C7B;&#x98DF;&#x54C1;&#x548C;&#x8425;&#x517B;&#x7684;&#x7FBD;&#x6BDB;&#xFF0C;&#x5206;&#x522B;&#x4ECE;&#x7834;&#x88C2;&#x7684;&#x85FB;&#x7C7B;&#x548C;&#x6709;&#x673A;&#x9897;&#x7C92;&#x4E0B;&#x6C89;&#xFF0C;&#x4F8B;&#x5982;&#x751F;&#x6210;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7528;&#x4E8E;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8BBE;&#x5907;&#x7B26;&#x5408;&#x73AF;&#x5883;&#x7684;&#x5B9E;&#x9645;&#x5C3A;&#x5BF8;&#x4E0E;&#x52A8;&#x6001;&#x521B;&#x5EFA;&#x4FEE;&#x8865;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x3002;&#x4F53;&#x80B2; haloplanktis &#x517B;&#x5206;&#x7684;&#x8109;&#x51B2;&#x54CD;&#x5E94;&#x7684;&#x79EF;&#x7D2F;&#x5BFC;&#x81F4;&#x7EC6;&#x83CC;&#x70ED;&#x70B9;&#x5185;&#x6570;&#x5341;&#x79D2;&#xFF0C;&#x6700;&#x5FEB;&#x7684; 20%&#x4EBA;&#x53E3;&#x76F8;&#x6BD4;&#x6563;&#x4EF6;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684; 10 &#x500D;&#x9AD8;&#x517B;&#x5206;&#x66B4;&#x9732;&#x9020;&#x6210;&#x7684;&#x5F62;&#x6210;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x4F53;&#x80B2; haloplanktis &#x7684;&#x8D8B;&#x5316;&#x53CD;&#x5E94;&#x662F; &gt; &#x6BD4;&#x7ECF;&#x5178;&#x7684;&#x8D8B;&#x5316;&#x6027;&#x6A21;&#x578B;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC;&#x5BFC;&#x81F4;&#x4E24;&#x6B21;&#x8425;&#x517B;&#x66DD;&#x5149;&#x5FEB; 10 &#x500D;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x8FD9;&#x79CD;&#x5FEB;&#x901F;&#x53CD;&#x5E94;&#x5141;&#x8BB8;&#x4F53;&#x80B2; haloplanktis &#x6B96;&#x6C11;&#x5316;&#x73B0;&#x5B9E;&#x7C92;&#x5B50;&#x7684;&#x6C89;&#x6CA1;&#x901F;&#x5EA6;&#xFF0C;&#x5230;&#x6563;&#x4EF6;&#x7EC6;&#x80DE;&#x76F8;&#x6BD4;&#x5E74;&#x5229;&#x517B;&#x5206;&#x66B4;&#x9732;&#x7684;&#x517B;&#x5206;&#x7FBD;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x8868;&#x660E;&#x6D77;&#x6D0B;&#x7EC6;&#x83CC;&#x7684;&#x4FEE;&#x4FEE;&#x8865;&#x8865;&#x517B;&#x5206;&#x6D77;&#x666F;&#x8D8B;&#x5316;&#x6E38;&#x6CF3;&#x6218;&#x7565;&#x901A;&#x8FC7;&#x89E6;&#x53D1;&#x7684;&#x7EC6;&#x83CC;&#x751F;&#x4EA7;&#x529B;&#x7684;&#x5FAE;&#x578B;&#x70ED;&#x70B9;&#x5F62;&#x6210;&#x65BD;&#x52A0;&#x78B3;&#x66F4;&#x66FF;&#x7387;&#x5F3A;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;

&#x5FEB;&#x901F;&#x8D8B;&#x5316;&#x53CD;&#x5E94;&#x4F7F;&#x6D77;&#x6D0B;&#x7EC6;&#x83CC;&#x5229;&#x7528;&#x77ED;&#x6682;&#x7684;&#x5FAE;&#x578B;&#x8425;&#x517B;&#x4FEE;&#x8865;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x3002;

Because ocean water is typically resource-poor, bacteria may gain significant growth advantages if they can exploit the ephemeral nutrient patches originating from numerous, small sources. Although this interaction has been proposed to enhance biogeochemical transformation rates in the ocean, it remains questionable whether bacteria are able to efficiently use patches before physical mechanisms dissipate them. Here we show that the rapid chemotactic response of the marine bacterium Pseudoalteromonas haloplanktis substantially enhances its ability to exploit nutrient patches before they dissipate. We investigated two types of patches important in the ocean: nutrient pulses and nutrient plumes, generated for example from lysed algae and sinking organic particles, respectively. We used microfluidic devices to create patches with environmentally realistic dimensions and dynamics. The accumulation of P. haloplanktis in response to a nutrient pulse led to formation of bacterial hot spots within tens of seconds, resulting in a 10-fold higher nutrient exposure for the fastest 20% of the population compared with nonmotile cells. Moreover, the chemotactic response of P. haloplanktis was >10 times faster than the classic chemotaxis model Escherichia coli, leading to twice the nutrient exposure. We demonstrate that such rapid response allows P. haloplanktis to colonize nutrient plumes for realistic particle sinking speeds, with up to a 4-fold nutrient exposure compared with nonmotile cells. These results suggest that chemotactic swimming strategies of marine bacteria in patchy nutrient seascapes exert strong influence on carbon turnover rates by triggering the formation of microscale hot spots of bacterial productivity.

Rapid chemotactic response enables marine bacteria to exploit ephemeral microscale nutrient patches.

Parce que l&#x26;#39;eau de mer est g&#xE9;n&#xE9;ralement pauvre en ressources, les bact&#xE9;ries peuvent acqu&#xE9;rir des avantages significatifs de croissance si elles peuvent exploiter les correctifs &#xE9;ph&#xE9;m&#xE8;res des &#xE9;l&#xE9;ments nutritifs provenant de nombreuses petites sources. Bien que cette interaction a &#xE9;t&#xE9; propos&#xE9;e pour am&#xE9;liorer les taux de transformation biog&#xE9;ochimiques dans l&#x26;#39;oc&#xE9;an, on peut se demander si les bact&#xE9;ries sont capables d&#x26;#39;utiliser efficacement les correctifs avant que les m&#xE9;canismes physiques de les dissiper. Ici, nous montrons que la r&#xE9;ponse chimiotactique rapide de la bact&#xE9;rie marine Pseudoalteromonas haloplanktis am&#xE9;liore sensiblement sa capacit&#xE9; &#xE0; exploiter les correctifs de nutriments avant qu&#x26;#39;ils ne se dissipent. Nous avons &#xE9;tudi&#xE9; deux types de correctifs importants dans l&#x26;#39;oc&#xE9;an: des impulsions en &#xE9;l&#xE9;ments nutritifs et des panaches de nutriments, g&#xE9;n&#xE9;r&#xE9;s par exemple &#xE0; partir d&#x26;#39;algues lys&#xE9;es et le naufrage de particules organiques, respectivement. Nous avons utilis&#xE9; des dispositifs microfluidiques pour cr&#xE9;er des patchs avec des dimensions de l&#x26;#39;environnement r&#xE9;alistes et dynamiques. L&#x26;#39;accumulation de P. haloplanktis en r&#xE9;ponse &#xE0; une impulsion de nutriments conduit &#xE0; la formation de points chauds dans les bact&#xE9;ries dizaines de secondes, ce qui entra&#xEE;ne une fois l&#x26;#39;exposition 10 nutriment sup&#xE9;rieur pour le plus rapide 20% de la population par rapport aux cellules non motiles. En outre, la r&#xE9;ponse chimiotactique des P. haloplanktis &#xE9;tait&#x26;gt; 10 fois plus rapide que les classiques E. coli chimiotaxie mod&#xE8;le, conduisant &#xE0; deux fois l&#x26;#39;exposition des &#xE9;l&#xE9;ments nutritifs. Nous d&#xE9;montrons que cette r&#xE9;ponse rapide permet P. haloplanktis &#xE0; coloniser des panaches de nutriments pour des vitesses r&#xE9;alistes d&#x26;#39;amortissement de particules, avec un maximum &#xE0; une exposition de 4 fois des &#xE9;l&#xE9;ments nutritifs par rapport aux cellules non motiles. Ces r&#xE9;sultats sugg&#xE8;rent que les strat&#xE9;gies de natation chimiotactiques de bact&#xE9;ries marines dans in&#xE9;gales marines nutriments exercent une forte influence sur les taux de chiffre d&#x26;#39;affaires de carbone en d&#xE9;clenchant la formation de micro-&#xE9;chelle des points chauds de la productivit&#xE9; bact&#xE9;rienne.

R&#xE9;ponse chimiotactique rapide permet aux bact&#xE9;ries marines &#xE0; exploiter &#xE9;ph&#xE9;m&#xE8;res Microscale patchs des &#xE9;l&#xE9;ments nutritifs

Da Meerwasser in der Regel ist ressourcenarmen, Bakterien k&ouml;nnen gewinnen signifikantes Wachstum Vorteile Wenn sie, die ephemere N&auml;hrstoff-Patches nutzen k&ouml;nnen von zahlreichen, kleinen Quellen stammen. Obwohl diese Interaktion zur Verbesserung der biogeochemischen Transformation Preise im Ozean vorgeschlagen wurde, bleibt es fraglich, ob Bakterien in der Lage sind, Patches effizient zu nutzen, bevor k&ouml;rperliche Mechanismen sie zerstreuen. Hier zeigen wir, dass die schnelle chemotaktische Reaktion des marinen Bakteriums Pseudoalteromonas Haloplanktis erheblich seine F&auml;higkeit zur nahrhafte Flecken zu nutzen verbessert, bevor sie zu zerstreuen. Wir untersuchten zwei Arten von Flecken, die im Ozean wichtig: N&auml;hrstoff H&uuml;lsenfr&uuml;chte und nahrhafte Federn, bzw. aus aufgel&ouml;ste Algen und sinkende organischen Partikeln, z. B. generiert. Wir haben Microfluidic Vorrichtungen um Flecken mit &ouml;kologisch realistischen Dimensionen und Dynamik zu erzeugen. Die Anh&auml;ufung von p. Haloplanktis als Reaktion auf einen N&auml;hrstoff Puls f&uuml;hrte zur Bildung von bakteriellen Hotspots innerhalb von zehn Sekunden, wodurch eine 10fach verbesserter h&ouml;here N&auml;hrstoff-Exposition f&uuml;r die schnellsten 20 % der Bev&ouml;lkerung gegen&uuml;ber bildet Zellen. Dar&uuml;ber hinaus wurde die chemotaktische Reaktion der p. Haloplanktis &gt; 10 mal schneller als das klassische Chemotaxis Modell Escherichia coli, zu zweimal die nahrhafte Belichtung f&uuml;hrt. Wir zeigen, dass solche Krisenreaktions-p. Haloplanktis N&auml;hrstoffe Federn f&uuml;r realistische Partikel sinken Geschwindigkeiten mit bis zu einem 4fach gefaltete N&auml;hrstoff Exposition gegen&uuml;ber bildet Zellen zu kolonisieren kann. Diese Ergebnisse legen nahe, dass chemotaktische Schwimmen Strategien mariner Bakterien in l&uuml;ckenhaft N&auml;hrstoff Seest&uuml;cke starke CO2-Umsatz-Preise beeinflussen durch die Bildung von Microscale-Hot-Spots der bakteriellen Produktivit&auml;t ausl&ouml;sen.

Schnelle chemotaktische Reaktion erm&ouml;glicht marine Bakterien, ephemere Microscale N&auml;hrstoff Flecken zu nutzen.

Perch&eacute; l&#39;acqua dell&#39;oceano &egrave; in genere risorsa-poveri, batteri possono ottenere i vantaggi di una crescita significativa se essi possono sfruttare le patch effimere dei nutrienti provenienti da numerose e piccole fonti. Sebbene questa interazione &egrave; stata proposta per migliorare la velocit&agrave; di trasformazione biogeochimici nell&#39;oceano, rimane discutibile se i batteri sono in grado di utilizzare in modo efficiente le patch prima di meccanismi fisici dissipano li. Qui vi mostriamo che la rapida risposta chemiotattica del batterio marino Pseudoalteromonas haloplanktis migliora sostanzialmente la capacit&agrave; di sfruttare nutrienti patch prima che essi dissipare. Abbiamo studiato due tipi di patch importanti nell&#39;oceano: impulsi di nutrienti e nutrienti pennacchi, generati ad esempio da alghe lisate e particelle organiche d&#39;abbassamento, rispettivamente. Abbiamo utilizzato dispositivi microfluidici per creare le patch con dinamiche e dimensioni l&#39;ambiente realistici. L&#39;accumulo di p. haloplanktis in risposta a un impulso di nutrienti ha condotto alla formazione di punti caldi batterici all&#39;interno di decine di secondi, risultando in un 10 volte maggiore esposizione nutrienti per il 20% pi&ugrave; veloce della popolazione rispetto a cellule introduzione. Inoltre, &egrave; stata la risposta chemiotattica del p. haloplanktis &amp;gt; 10 volte pi&ugrave; veloce di chemiotassi classico modello Escherichia coli, che conduce a due volte l&#39;esposizione dei nutrienti. Dimostriamo che tale risposta rapida permette di p. haloplanktis a colonizzare pennacchi nutrienti per particella realistica d&#39;abbassamento di velocit&agrave;, con fino a 4 volte esposizione nutrienti confrontato con cellule introduzione. Questi risultati suggeriscono che nuoto chemiotattica strategie di batteri marini in paesaggi marini nutrienti chiazze esercitano forte influenza sui tassi di turnover del carbonio da innescare la formazione di punti caldi su microscala della produttivit&agrave; batterica.

Rapida risposta chemiotattica permette batteri marini di sfruttare su microscala effimera nutrienti patch.

&#x6D77;&#x306E;&#x6C34;&#x306F;&#x4E00;&#x822C;&#x7684;&#x306B;&#x8CC7;&#x6E90;&#x306E;&#x4E4F;&#x3057;&#x3044;&#x3067;&#x3059;&#x306E;&#x3067;&#x3001;&#x5F7C;&#x3089;&#x306F;&#x591A;&#x6570;&#x306E;&#x5C0F;&#x3055;&#x306A;&#x30BD;&#x30FC;&#x30B9;&#x304B;&#x3089;&#x767A;&#x4FE1;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x4E00;&#x6642;&#x7684;&#x306A;&#x6804;&#x990A;&#x7D20;&#x306E;&#x30D1;&#x30C3;&#x30C1;&#x3092;&#x5229;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x5834;&#x5408;&#x306B;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x83CC;&#x304C;&#x5927;&#x304D;&#x306A;&#x6210;&#x9577;&#x306E;&#x5229;&#x70B9;&#x3092;&#x5F97;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x304C;&#x6D77;&#x6D0B;&#x306E;&#x751F;&#x7269;&#x5730;&#x7403;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x8EE2;&#x63DB;&#x7387;&#x3092;&#x5411;&#x4E0A;&#x3055;&#x305B;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x63D0;&#x6848;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x304C;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x306F;&#x7D30;&#x83CC;&#x304C;&#x7269;&#x7406;&#x7684;&#x306A;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x306F;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x3089;&#x3092;&#x52B9;&#x7387;&#x7684;&#x306B;&#x653E;&#x6563;&#x3059;&#x308B;&#x524D;&#x306B;&#x3001;&#x30D1;&#x30C3;&#x30C1;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x304B;&#x3069;&#x3046;&#x304B;&#x306F;&#x7591;&#x554F;&#x306E;&#x307E;&#x307E;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x6D77;&#x6D0B;&#x7D30;&#x83CC;Pseudoalteromonas haloplanktis&#x306E;&#x6025;&#x901F;&#x306A;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x5FDC;&#x7B54;&#x306F;&#x3001;&#x5B9F;&#x8CEA;&#x7684;&#x306B;&#x5F7C;&#x3089;&#x304C;&#x653E;&#x6563;&#x3059;&#x308B;&#x524D;&#x306B;&#x3001;&#x6804;&#x990A;&#x7D20;&#x306E;&#x30D1;&#x30C3;&#x30C1;&#x3092;&#x60AA;&#x200B;&#x200B;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x80FD;&#x529B;&#x3092;&#x9AD8;&#x3081;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x305D;&#x308C;&#x305E;&#x308C;&#x3001;&#x6EB6;&#x89E3;&#x3057;&#x305F;&#x85FB;&#x985E;&#x3068;&#x30B7;&#x30F3;&#x30AF;&#x6709;&#x6A5F;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x4F8B;&#x306B;&#x5BFE;&#x3057;&#x3066;&#x751F;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x6804;&#x990A;&#x7D20;&#x306E;&#x30D1;&#x30EB;&#x30B9;&#x3068;&#x6804;&#x990A;&#x30D7;&#x30EB;&#x30FC;&#x30E0;&#xFF1A;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306F;&#x3001;&#x6D77;&#x6D0B;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x30D1;&#x30C3;&#x30C1;&#x306E;2&#x7A2E;&#x985E;&#x3092;&#x691C;&#x8A0E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x74B0;&#x5883;&#x306B;&#x73FE;&#x5B9F;&#x7684;&#x306A;&#x5927;&#x304D;&#x3055;&#x3068;&#x30C0;&#x30A4;&#x30CA;&#x30DF;&#x30AF;&#x30B9;&#x3092;&#x6301;&#x3064;&#x30D1;&#x30C3;&#x30C1;&#x3092;&#x4F5C;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6804;&#x990A;&#x30D1;&#x30EB;&#x30B9;&#x306B;&#x5FDC;&#x7B54;&#x3057;&#x3066;&#x3001;P. haloplanktis&#x306E;&#x84C4;&#x7A4D;&#x306F;&#x3001;&#x975E;&#x904B;&#x52D5;&#x6027;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x3068;&#x6BD4;&#x8F03;&#x3057;&#x3066;&#x4EBA;&#x53E3;&#x306E;&#x6700;&#x901F;&#x306E;20&#xFF05;&#x306E;10&#x500D;&#x9AD8;&#x3044;&#x6804;&#x990A;&#x9732;&#x51FA;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x3001;&#x6570;&#x5341;&#x79D2;&#x5185;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x30DB;&#x30C3;&#x30C8;&#x30B9;&#x30DD;&#x30C3;&#x30C8;&#x306E;&#x5F62;&#x6210;&#x306B;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x307E;&#x305F;&#x3001;P. haloplanktis&#x306E;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x5FDC;&#x7B54;&#x306F;&#x3001;&#x4E8C;&#x56DE;&#x6804;&#x990A;&#x7D20;&#x306E;&#x66B4;&#x9732;&#x306B;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x308B;&#x3001;&#x26;gt; 10&#x500D;&#x901F;&#x304F;&#x53E4;&#x5178;&#x7684;&#x306A;&#x8D70;&#x5316;&#x6027;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x5927;&#x8178;&#x83CC;&#x3088;&#x308A;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3053;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x8FC5;&#x901F;&#x306A;&#x5FDC;&#x7B54;&#x304C;P. haloplanktis&#x30A2;&#x30C3;&#x30D7;&#x975E;&#x904B;&#x52D5;&#x6027;&#x306E;&#x7D30;&#x80DE;&#x306B;&#x6BD4;&#x3079;&#x3066;4&#x500D;&#x306E;&#x6804;&#x990A;&#x66B4;&#x9732;&#x3067;&#x3001;&#x73FE;&#x5B9F;&#x7684;&#x306A;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x6C88;&#x964D;&#x901F;&#x5EA6;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x6804;&#x990A;&#x5674;&#x7159;&#x3092;&#x690D;&#x6C11;&#x5730;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x6591;&#x72B6;&#x306E;&#x6804;&#x990A;&#x7D20;&#x6D77;&#x666F;&#x306E;&#x6D77;&#x6D0B;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x8D70;&#x6C34;&#x6CF3;&#x6226;&#x7565;&#x306F;&#x7D30;&#x83CC;&#x306E;&#x751F;&#x7523;&#x6027;&#x306E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30DB;&#x30C3;&#x30C8;&#x30B9;&#x30DD;&#x30C3;&#x30C8;&#x306E;&#x5F62;&#x6210;&#x3092;&#x30C8;&#x30EA;&#x30AC;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x70AD;&#x7D20;&#x306E;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x56DE;&#x8EE2;&#x7387;&#x306B;&#x5F37;&#x3044;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x53CA;&#x307C;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x793A;&#x5506;&#x3059;&#x308B;

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&#xBE60;&#xB978; &#xD608; &#xC751;&#xB2F5; &#xC784;&#xC2DC; microscale &#xC601;&#xC591;&#xC18C; &#xD328;&#xCE58; &#xC545;&#xC6A9; &#xD574;&#xC591; &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Debido a que el agua del oc&#xE9;ano es generalmente de escasos recursos, las bacterias pueden obtener ventajas significativas en el crecimiento si pueden explotar los parches ef&#xED;meros de nutrientes procedentes de numerosas fuentes, peque&#xF1;as. Aunque esta interacci&#xF3;n se ha propuesto para mejorar las tasas de transformaci&#xF3;n biogeoqu&#xED;micos en el oc&#xE9;ano, sigue siendo cuestionable si las bacterias son capaces de utilizar eficazmente los parches antes de que los mecanismos f&#xED;sicos se han disipado. Aqu&#xED; nos muestran que la respuesta quimiot&#xE1;ctica r&#xE1;pida de la bacteria marina Pseudoalteromonas haloplanktis mejora sustancialmente su capacidad de explotar los parches de nutrientes antes de que se disipe. Se investigaron dos tipos de parches importantes en el oc&#xE9;ano: los pulsos de nutrientes y los penachos de nutrientes, por ejemplo, genera a partir de algas lisada y el hundimiento de las part&#xED;culas org&#xE1;nicas, respectivamente. Hemos utilizado los dispositivos de microfluidos para crear parches con las dimensiones ambientales realistas y din&#xE1;micas. La acumulaci&#xF3;n de P. haloplanktis en respuesta a un pulso de nutrientes condujo a la formaci&#xF3;n de puntos calientes bacterianas dentro de decenas de segundos, lo que resulta en un 10-veces mayor exposici&#xF3;n de nutrientes para el m&#xE1;s r&#xE1;pido 20% de la poblaci&#xF3;n en comparaci&#xF3;n con las c&#xE9;lulas no m&#xF3;viles. Adem&#xE1;s, la respuesta quimiot&#xE1;ctica de P. haloplanktis fue&#x26;gt; 10 veces m&#xE1;s r&#xE1;pido que los cl&#xE1;sicos Escherichia coli quimiotaxis del modelo, dando lugar a dos veces la exposici&#xF3;n de nutrientes. Se demuestra que la respuesta tan r&#xE1;pida permite P. haloplanktis para colonizar las plumas de nutrientes para las velocidades de las part&#xED;culas de hundimiento realistas, con un m&#xE1;ximo de una exposici&#xF3;n de nutrientes 4 veces en comparaci&#xF3;n con las c&#xE9;lulas no m&#xF3;viles. Estos resultados sugieren que las estrategias de nataci&#xF3;n quimiotaxis de las bacterias marinas en parches de nutrientes marinos ejercen fuerte influencia sobre las tasas de rotaci&#xF3;n de carbono mediante la activaci&#xF3;n de la formaci&#xF3;n de puntos calientes de la microescala de la productividad bacteriana.

Respuesta quimiot&#xE1;ctica r&#xE1;pida permite a las bacterias marinas para explotar parches ef&#xED;meros nutrientes microescala

&#x6D6E;&#x6E38;&#x690D;&#x7269;&#x751F;&#x4EA7;&#x4E8C;&#x7532;&#x57FA;&#x786B;&#x4E19;&#x9178; &#xFF08;DMSP&#xFF09; &#x63D0;&#x4F9B;&#x51E0;&#x79CD;&#x6D77;&#x6D0B;&#x65E0;&#x810A;&#x690E;&#x52A8;&#x7269;&#x3001; &#x9C7C;&#x7C7B;&#x3001; &#x9E1F;&#x7C7B;&#x548C;&#x54FA;&#x4E73;&#x52A8;&#x7269;&#x7684;&#x6C34;&#x4E0B;&#x548C;&#x5927;&#x6C14;&#x89C5;&#x98DF;&#x7684;&#x63D0;&#x793A;&#x3002;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x5B83;&#x5728;&#x5316;&#x5B66;&#x751F;&#x6001;&#x6D77;&#x6D0B;&#x6D6E;&#x6E38;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x7684;&#x4F5C;&#x7528;&#x662F;&#x5F88;&#x5927;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x4E0A;&#x662F;&#x672A;&#x77E5;&#x7684;&#x800C;&#x4E14;&#x6CA1;&#x6709;&#x8BC1;&#x636E;&#x76F8;&#x4E92;&#x77DB;&#x76FE;&#x7684;&#x804C;&#x80FD;&#x3002;&#x901A;&#x8FC7;&#x4F7F;&#x7528;&#x5FAE;&#x6D41;&#x4F53;&#x548C;&#x56FE;&#x50CF;&#x5206;&#x6790;&#x7684;&#x6E38;&#x6CF3;&#x884C;&#x4E3A;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5230;&#x5FAE;&#x578B;&#x8109;&#x51B2; DMSP &#x548C;&#x76F8;&#x5173;&#x7684;&#x5316;&#x5408;&#x7269;&#x7684;&#x6D6E;&#x6E38;&#x690D;&#x7269;&#x3001; &#x5F02;&#x517B;&#x83CC;&#x548C; bacterivore &#x548C;&#x8349;&#x98DF;&#x52A8;&#x7269;&#x6444;&#x98DF;&#x51E0;&#x79CD;&#x80FD;&#x52A8;&#x6027;&#x83CC;&#x682A;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x5438;&#x5F15;&#x529B;&#x3002;&#x56E0;&#x4E3A;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269; DMSP &#x9A91;&#x81EA;&#x884C;&#x8F66;&#x662F;&#x4E91;&#x5F62;&#x6210;&#x786B;&#x6C14;&#x6EB6;&#x80F6;&#x7684;&#x4E3B;&#x8981;&#x5929;&#x7136;&#x6765;&#x6E90;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x7ED3;&#x679C;&#x7A81;&#x51FA;&#x663E;&#x793A;&#x5982;&#x4F55;&#x9002;&#x5E94;&#x5FAE;&#x578B;&#x5316;&#x5B66;&#x6D77;&#x666F;&#x5F62;&#x72B6;&#x6D6E;&#x6E38;&#x98DF;&#x7269;&#x94FE;&#xFF0C;&#x540C;&#x65F6;&#x6709;&#x53EF;&#x80FD;&#x5F71;&#x54CD;&#x5728;&#x5168;&#x7403;&#x8303;&#x56F4;&#x5185;&#x7684;&#x6C14;&#x5019;&#x3002;

&#x4E8C;&#x7532;&#x57FA;&#x786B;&#x4E19;&#x9178;&#x6574;&#x4E2A;&#x6D77;&#x6D0B;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x98DF;&#x7269;&#x7F51;&#x7684;&#x8D8B;&#x5316;&#x6027;&#x3002;

Phytoplankton-produced dimethylsulfoniopropionate (DMSP) provides underwater and atmospheric foraging cues for several species of marine invertebrates, fish, birds, and mammals. However, its role in the chemical ecology of marine planktonic microbes is largely unknown, and there is evidence for contradictory functions. By using microfluidics and image analysis of swimming behavior, we observed attraction toward microscale pulses of DMSP and related compounds among several motile strains of phytoplankton, heterotrophic bacteria, and bacterivore and herbivore microzooplankton. Because microbial DMSP cycling is the main natural source of cloud-forming sulfur aerosols, our results highlight how adaptations to microscale chemical seascapes shape planktonic food webs, while potentially influencing climate at the global scale.

Chemoattraction to dimethylsulfoniopropionate throughout the marine microbial food web.

Phytoplancton produit dim&#xE9;thylsulfoniopropionate (DMSP) fournit sous-marines et atmosph&#xE9;riques des indices de recherche de nourriture pour plusieurs esp&#xE8;ces d&#x26;#39;invert&#xE9;br&#xE9;s marins, poissons, oiseaux et mammif&#xE8;res. Cependant, son r&#xF4;le dans l&#x26;#39;&#xE9;cologie chimique des microbes planctoniques marins est largement inconnue, et il existe des preuves pour des fonctions contradictoires. En utilisant la microfluidique et l&#x26;#39;analyse d&#x26;#39;image de la natation comportement, nous avons observ&#xE9; attraction vers impulsions &#xE0; micro-DMSP de compos&#xE9;s et connexes entre plusieurs souches mobiles de phytoplancton, bact&#xE9;ries h&#xE9;t&#xE9;rotrophes, et bacterivore et microzooplancton herbivore. Parce que le cyclisme microbienne DMSP est la principale source naturelle de nuages &#x200B;&#x200B;formant des a&#xE9;rosols soufr&#xE9;s, nos r&#xE9;sultats mettent en &#xE9;vidence la fa&#xE7;on dont les adaptations &#xE0; micro-&#xE9;chelle marins toiles chimiques forme planctoniques alimentaires, tout en &#xE9;tant potentiellement influent sur le climat &#xE0; l&#x26;#39;&#xE9;chelle mondiale.

Chimiotactisme &#xE0; dim&#xE9;thylsulfoniopropionate Tout au long de la cha&#xEE;ne alimentaire microbienne marine

Phytoplankton produziert Dimethylsulfoniumpropionats (DMSP) bietet Unterwasser und atmosph&auml;rische Futtersuche Hinweise f&uuml;r mehrere Arten von Wirbellosen, Fische, V&ouml;gel und S&auml;ugetiere. Jedoch seine Rolle in der chemischen &Ouml;kologie der marinen Plankton Mikroben ist weitgehend unbekannt und es gibt Hinweise auf widerspr&uuml;chliche Funktionen. Mithilfe von Biochips und Bildanalyse des Schwimmens Verhalten beobachteten wir Anziehung in Richtung Microscale Impulse DMSP und verwandte Verbindungen zwischen mehreren st&auml;bchenf&ouml;rmiges St&auml;mme von Phytoplankton, heterotrophe Bakterien und Bakterivore und Pflanzenfresser Microzooplankton. Da mikrobielle DMSP Radfahren ist die wichtigste nat&uuml;rliche Quelle von Schwefel-Aerosolen Wolke bilden, unsere Ergebnisse zu markieren, wie Anpassungen Microscale chemische Seest&uuml;cke Plankton Nahrungsnetze, gestalten, w&auml;hrend potenziell beeinflussen Klima an der globalen Skala.

Chemoattraction zu Dimethylsulfoniumpropionats in der gesamten marine mikrobiellen Nahrungsnetzes.

Dimethylsulfoniopropionate prodotto di fitoplancton (DMSP) fornisce spunti di foraggiamento sott&#39;acqua e atmosferici per diverse specie di invertebrati marini, pesci, uccelli e mammiferi. Tuttavia, il suo ruolo nell&#39;ecologia chimica dei microbi marini planctonici &egrave; in gran parte sconosciuto, e non c&#39;&egrave; evidenza per funzioni contraddittorie. Utilizzando analisi microfluidica e immagine del comportamento di nuoto, abbiamo osservato attrazione verso Microscala impulsi del DMSP e composti correlati tra diversi ceppi motili di fitoplancton e batteri eterotrofi microzooplankton bacterivore ed erbivoro. Perch&eacute; DMSP microbica ciclismo &egrave; la principale fonte naturale di aerosol di zolfo formando cloud, i nostri risultati evidenziano come adattamenti alla Microscala chimica paesaggi marini forma planctonica food webs, mentre potenzialmente influenzare il clima su scala globale.

Chemoattraction per dimethylsulfoniopropionate in tutto il web di cibo microbico marino.

&#x690D;&#x7269;&#x30D7;&#x30E9;&#x30F3;&#x30AF;&#x30C8;&#x30F3;&#x751F;&#x7523;&#x30B8;&#x30E1;&#x30C1;&#x30EB;&#x30B9;&#x30EB;&#x30DB;&#x30CB;&#x30AA;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D4;&#x30AA;&#x30F3;&#x9178;&#xFF08;DMSP&#xFF09;&#x306F;&#x3001;&#x6D77;&#x6D0B;&#x7121;&#x810A;&#x690E;&#x52D5;&#x7269;&#x3001;&#x9B5A;&#x985E;&#x3001;&#x9CE5;&#x985E;&#x3001;&#x54FA;&#x4E73;&#x985E;&#x306E;&#x3044;&#x304F;&#x3064;&#x304B;&#x306E;&#x7A2E;&#x306E;&#x6C34;&#x4E2D;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x5927;&#x6C17;&#x4E2D;&#x306E;&#x990C;&#x624B;&#x304C;&#x304B;&#x308A;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x3001;&#x6D77;&#x6D0B;&#x30D7;&#x30E9;&#x30F3;&#x30AF;&#x30C8;&#x30F3;&#x306E;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x5316;&#x5B66;&#x751F;&#x614B;&#x5B66;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x305D;&#x306E;&#x5F79;&#x5272;&#x306F;&#x307B;&#x3068;&#x3093;&#x3069;&#x4E0D;&#x660E;&#x3067;&#x3042;&#x308A;&#x3001;&#x77DB;&#x76FE;&#x3057;&#x305F;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x8A3C;&#x62E0;&#x304C;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30D5;&#x30EB;&#x30A4;&#x30C7;&#x30A3;&#x30AF;&#x30B9;&#x3068;&#x904A;&#x6CF3;&#x884C;&#x52D5;&#x306E;&#x753B;&#x50CF;&#x89E3;&#x6790;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;DMSP&#x3001;&#x3044;&#x304F;&#x3064;&#x304B;&#x306E;&#x904B;&#x52D5;&#x6027;&#x306E;&#x690D;&#x7269;&#x30D7;&#x30E9;&#x30F3;&#x30AF;&#x30C8;&#x30F3;&#x306E;&#x7CFB;&#x7D71;&#x3001;&#x5F93;&#x5C5E;&#x6804;&#x990A;&#x7D30;&#x83CC;&#x3001;bacterivore&#x3068;&#x8349;&#x98DF;&#x52D5;&#x7269;&#x30D7;&#x30E9;&#x30F3;&#x30AF;&#x30C8;&#x30F3;&#x9593;&#x306E;&#x95A2;&#x9023;&#x5316;&#x5408;&#x7269;&#x306E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30D1;&#x30EB;&#x30B9;&#x306B;&#x5411;&#x3051;&#x3066;&#x9B45;&#x529B;&#x3092;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;DMSP&#x30B5;&#x30A4;&#x30AF;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x306F;&#x96F2;&#x3092;&#x5F62;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x786B;&#x9EC4;&#x30A8;&#x30A2;&#x30ED;&#x30BE;&#x30EB;&#x306E;&#x4E3B;&#x8981;&#x306A;&#x5929;&#x7136;&#x306E;&#x30BD;&#x30FC;&#x30B9;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x3001;&#x6F5C;&#x5728;&#x7684;&#x306B;&#x5730;&#x7403;&#x898F;&#x6A21;&#x3067;&#x6C17;&#x5019;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x306A;&#x304C;&#x3089;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x5316;&#x5B66;&#x666F;&#x5F62;&#x72B6;&#x306E;&#x30D7;&#x30E9;&#x30F3;&#x30AF;&#x30C8;&#x30F3;&#x98DF;&#x7269;&#x7DB2;&#x306B;&#x3069;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x9069;&#x5FDC;&#x3092;&#x5F37;&#x8ABF;&#x8868;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x6D77;&#x6D0B;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x98DF;&#x7269;&#x7DB2;&#x3092;&#x901A;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x30B8;&#x30E1;&#x30C1;&#x30EB;&#x30B9;&#x30EB;&#x30DB;&#x30CB;&#x30AA;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D4;&#x30AA;&#x30F3;&#x9178;&#x306B;&#x8A98;&#x5F15;

&#xC2DD;&#xBB3C;&#xC131; &#xD50C;&#xB791;&#xD06C;&#xD1A4; &#xC0DD;&#xC0B0; dimethylsulfoniopropionate (DMSP) &#xD574;&#xC591; &#xBB34;&#xCC99; &#xCD94; &#xB3D9;&#xBB3C;, &#xBB3C;&#xACE0;&#xAE30;, &#xC870;&#xB958;, &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xD3EC;&#xC720;&#xB958;&#xC758; &#xC5EC;&#xB7EC; &#xC885;&#xC871;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC218; &#xC911; &#xBC0F; &#xB300;&#xAE30; &#xAD6C;&#xD558;&#xACE0; &#xB2E8;&#xC11C;&#xB97C; &#xC81C;&#xACF5;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;, &#xD574;&#xC591; planktonic &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C;&#xC758; &#xD654;&#xD559; &#xC0DD;&#xD0DC;&#xD559;&#xC758; &#xC5ED;&#xD560;&#xC740; &#xD06C;&#xAC8C; &#xC54C;&#xB824;&#xC9C4; &#xACE0; &#xBAA8;&#xC21C; &#xB41C; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC99D;&#xAC70;&#xAC00; &#xC788;&#xB2E4;. &#xC218;&#xC601; &#xB3D9;&#xC791;&#xC758; microfluidics &#xBC0F; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0; &#xBD84;&#xC11D;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; DMSP&#xC640; &#xC2DD;&#xBB3C;&#xC131; &#xD50C;&#xB791;&#xD06C;&#xD1A4;, heterotrophic &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;&#xC640; bacterivore&#xC640; &#xCD08; &#xC2DD; &#xB3D9;&#xBB3C; microzooplankton&#xC758; &#xC5EC;&#xB7EC; &#xC6B4;&#xB3D9; &#xACC4;&#xD1B5; &#xC911;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAD00;&#xB828;&#xB41C; &#xD654;&#xD569;&#xBB3C;&#xC758; microscale &#xD384;&#xC2A4; &#xD5A5;&#xD574; &#xB9E4;&#xB825;&#xC744; &#xAD00;&#xCC30; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB54C;&#xBB38;&#xC5D0; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; DMSP &#xC0AC;&#xC774;&#xD074;&#xB9C1; &#xC720;&#xD669; &#xC878; &#xAD6C;&#xB984; &#xD615;&#xC131;&#xC758; &#xC8FC;&#xC694; &#xCC9C;&#xC5F0; &#xC18C;&#xC2A4;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xACB0;&#xACFC; microscale &#xD654;&#xD559; &#xBC14;&#xB2E4;&#xB97C; &#xAC01; &#xC0C9; &#xD55C; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC138;&#xACC4;&#xC801;&#xC778; &#xADDC;&#xBAA8;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAE30;&#xD6C4;&#xC5D0; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xBBF8;&#xCE58;&#xB294; &#xB3D9;&#xC548; planktonic &#xC74C;&#xC2DD; &#xAC70;&#xBBF8;&#xC904;&#xC744; &#xD615;&#xC131; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xAC15;&#xC870; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xD574;&#xC591; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xC2DD;&#xD488; &#xC6F9;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; dimethylsulfoniopropionate Chemoattraction.

El fitoplancton producido dimethylsulfoniopropionate (DMSP) proporciona indicaciones alimentaci&#xF3;n bajo el agua y la atm&#xF3;sfera de varias especies de invertebrados marinos, peces, aves y mam&#xED;feros. Sin embargo, su papel en la ecolog&#xED;a qu&#xED;mica de los microbios planct&#xF3;nicos marinos es en gran parte desconocido, y no hay evidencia de funciones contradictorias. Mediante el uso de microfluidos y an&#xE1;lisis de im&#xE1;genes de la nataci&#xF3;n comportamiento, hemos observado la atracci&#xF3;n hacia los impulsos de la microescala de los compuestos de DMSP y relacionados entre varias cepas m&#xF3;viles de fitoplancton, bacterias heterotr&#xF3;ficas y bacterivore y microzooplancton herb&#xED;voro. Debido a que el ciclismo DMSP microbiana es la principal fuente natural de las nubes que forman los aerosoles de azufre, nuestros resultados ponen de manifiesto c&#xF3;mo las adaptaciones a la microescala redes marinas qu&#xED;micos de alimentos de formas planct&#xF3;nicas, mientras que potencialmente influir en el clima a escala global.

Quimioatracci&#xF3;n de Dimethylsulfoniopropionate A lo largo de la Web Microbiana de Alimentos Marinos

&#x5B9E;&#x9A8C;&#x5BA4;&#x4E2D;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x57F9;&#x517B;&#x7684;&#x589E;&#x957F;&#x5F80;&#x5F80;&#x975E;&#x6B63;&#x5F0F;&#x8BC4;&#x4F30;&#x624B;&#x8155;&#x5FEB;&#x901F;&#x8F7B;&#x5F39;&#xFF1A; &#x6D53;&#x60AC;&#x6D6E;&#x6DB2;&#x7684;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x4EA7;&#x751F;&#x534A;&#x900F;&#x660E;&quot;&#x6F29;&#x6DA1;&quot;&#x65F6;&#x6FC0;&#x52A8;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x628A;&#x5408;&#x7406;&#x5316;&#x80CC;&#x540E;&#x8FD9;&#x4E00;&#x73B0;&#x8C61;&#x4E0E;&#x663E;&#x793A;&#x76F8;&#x540C;&#x7684;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x53EF;&#x80FD;&#x4F1A;&#x5F71;&#x54CD;&#x6D77;&#x6D0B;&#x4E0A;&#x5C42;&#x901A;&#x8FC7;&#x5149;&#x7684;&#x4F20;&#x64AD;&#x7684;&#x673A;&#x5236;&#x3002;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x4E8E;&#x52A8;&#x6447;&#x7684;&#x8BD5;&#x7BA1;&#xFF0C;&#x6D77;&#x6D0B;&#x53EF;&#x5B9A;&#x6027;&#x7531;&#x6FC0;&#x70C8;&#x7684;&#x6D41;&#x4F53;&#x8FD0;&#x52A8;&#x548C;&#x4E30;&#x5BCC;&#x7684;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x7684;&#x65CB;&#x6D41;&#x6A21;&#x5F0F;&#x51FA;&#x73B0;&#x65F6;&#x62C9;&#x957F;&#x7684;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x4F18;&#x5148;&#x5BF9;&#x9F50;&#x7684;&#x6D41;&#x4F53;&#x6D41;&#x52A8;&#x65B9;&#x5411;&#x548C;&#x6539;&#x53D8;&#x5149;&#x6563;&#x5C04;&#x3002;&#x4F7F;&#x7528;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x548C;&#x6570;&#x5B66;&#x5EFA;&#x6A21;&#x7684;&#x7EC4;&#x5408;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x73B0;&#x8FD9;&#x79CD;&#x73B0;&#x8C61;&#x53EF;&#x4EE5;&#x7ECF;&#x5E38;&#x5728;&#x5178;&#x578B;&#x7684;&#x6D77;&#x6D0B;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x3002;&#x6E29;&#x548C;&#x7684;&#x526A;&#x5207;&#x7387; (0.1 s(-1)) &#x53EF;&#x4EE5;&#x589E;&#x52A0;&#x5149;&#x5B66;&#x540E;&#x5411;&#x6563;&#x5C04;&#x81EA;&#x7136;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x7FA4;&#x843D;&#x7684; 20%&#x4EE5;&#x4E0A;&#xFF0C;&#x751A;&#x81F3;&#x5C0F;&#x526A;&#x7387; (0.001 s(-1)) &#x53EF;&#x4EE5;&#x589E;&#x52A0;&#x4E86; 30%&#x4EE5;&#x4E0A;&#x7684;&#x5927;&#x578B;&#x6D6E;&#x6E38;&#x690D;&#x7269;&#x5927;&#x91CF;&#x7E41;&#x6B96;&#x540E;&#x5411;&#x6563;&#x5C04;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x610F;&#x5473;&#x7740;&#x76EE;&#x524D;&#x5728;&#x6D77;&#x6D0B;&#x5149;&#x5B66;&#x6A21;&#x578B;&#x4E2D;&#x88AB;&#x5FFD;&#x89C6;&#x7684;&#x6D41;&#x4F53;&#x6D41;&#x52A8;&#x53EF;&#x80FD;&#x53D1;&#x6325;&#x91CD;&#x8981;&#x63A7;&#x5236;&#x5149;&#x7684;&#x4F20;&#x64AD;&#xFF0C;&#x5F71;&#x54CD;&#x5168;&#x7403;&#x78B3;&#x56FA;&#x5B9A;&#x548C;&#x5982;&#x4F55;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F30;&#x8BA1;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x901A;&#x8FC7;&#x9065;&#x611F;&#x7387;&#x7387;&#x4E0A;&#x3002;

&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x5728;&#x6D41;&#x91CF;&#x53D8;&#x5316;&#x6D77;&#x6D0B;&#x5149;&#x6C14;&#x5019;&#x7684;&#x5BF9;&#x9F50;&#x65B9;&#x5F0F;&#x3002;

The growth of microbial cultures in the laboratory often is assessed informally with a quick flick of the wrist: dense suspensions of microorganisms produce translucent "swirls" when agitated. Here, we rationalize the mechanism behind this phenomenon and show that the same process may affect the propagation of light through the upper ocean. Analogous to the shaken test tubes, the ocean can be characterized by intense fluid motion and abundant microorganisms. We demonstrate that the swirl patterns arise when elongated microorganisms align preferentially in the direction of fluid flow and alter light scattering. Using a combination of experiments and mathematical modeling, we find that this phenomenon can be recurrent under typical marine conditions. Moderate shear rates (0.1 s(-1)) can increase optical backscattering of natural microbial assemblages by more than 20%, and even small shear rates (0.001 s(-1)) can increase backscattering from blooms of large phytoplankton by more than 30%. These results imply that fluid flow, currently neglected in models of marine optics, may exert an important control on light propagation, influencing rates of global carbon fixation and how we estimate these rates via remote sensing.

Microbial alignment in flow changes ocean light climate.

La croissance des cultures microbiennes en laboratoire est souvent &#xE9;valu&#xE9;e de fa&#xE7;on informelle avec un mouvement brusque du poignet: suspensions denses de micro-organismes produisent translucide &#x26;quot;tourbillons&#x26;quot; lorsqu&#x26;#39;elle est agit&#xE9;e. Ici, nous avons de rationaliser le m&#xE9;canisme derri&#xE8;re ce ph&#xE9;nom&#xE8;ne et de montrer que le m&#xEA;me processus peut affecter la propagation de la lumi&#xE8;re &#xE0; travers l&#x26;#39;oc&#xE9;an sup&#xE9;rieur. Analogue &#xE0; des tubes &#xE0; essai secou&#xE9;, l&#x26;#39;oc&#xE9;an peut &#xEA;tre caract&#xE9;ris&#xE9; par un mouvement fluide intense et micro-organismes abondants. On d&#xE9;montrer que les motifs de tourbillonnement se produire lorsque les micro-organismes allong&#xE9;s aligner pr&#xE9;f&#xE9;rentiellement dans la direction d&#x26;#39;&#xE9;coulement de fluide et de modifier diffusion de la lumi&#xE8;re. En utilisant une combinaison d&#x26;#39;exp&#xE9;riences et la mod&#xE9;lisation math&#xE9;matique, nous constatons que ce ph&#xE9;nom&#xE8;ne peut &#xEA;tre r&#xE9;current dans des conditions marines typiques. Mod&#xE9;r&#xE9;es des taux de cisaillement (0,1 s (-1)) peut augmenter la r&#xE9;trodiffusion optique des assemblages naturels microbiens de plus de 20%, et m&#xEA;me de petits taux de cisaillement (0,001 s (-1)) peut augmenter la r&#xE9;trodiffusion de la prolif&#xE9;ration de phytoplancton grande de plus de 30 %. Ces r&#xE9;sultats impliquent que l&#x26;#39;&#xE9;coulement du fluide, actuellement n&#xE9;glig&#xE9;s dans les mod&#xE8;les de l&#x26;#39;optique marines, peuvent exercer un contr&#xF4;le important sur propagation de la lumi&#xE8;re, influant sur les taux de fixation du carbone mondial et la fa&#xE7;on dont nous estimons ces taux par le biais de la t&#xE9;l&#xE9;d&#xE9;tection.

Alignement microbienne dans des actions accr&#xE9;ditives changements climatiques Ocean Light

Das Wachstum der mikrobielle Kulturen im Labor oft wird informell mit einer schnellen Bewegung des Handgelenks beurteilt: Dichte Suspensionen von Mikroorganismen erzeugen durchscheinende &quot;Strudel&quot; wenn gesch&uuml;ttelt. Hier rationalisieren wir den Mechanismus hinter diesem Ph&auml;nomen und zeigen der gleiche Prozess beeinflussen die Ausbreitung des Lichtes durch den oberen Ozean. Analog zu den gebeutelten Reagenzgl&auml;ser, der Ozean durch intensive fl&uuml;ssige Bewegungen und reichlich vorhandenen Mikroorganismen gekennzeichnet. Wir zeigen, dass die Wirbel-Muster entstehen, wenn die l&auml;ngliche Mikroorganismen bevorzugt in Richtung der Fl&uuml;ssigkeitsstr&ouml;mung ausrichten und &Auml;ndern der Lichtstreuung. Mit einer Kombination von Experimente und mathematische Modellierung, finden wir, dass dieses Ph&auml;nomen unter typischen marine wiederkehrende sein kann. M&auml;&szlig;iger Windscherung Preise (0,1 s(-1)) optische R&uuml;ckstreuung von nat&uuml;rlichen mikrobiellen Assemblagen von mehr als 20 % erh&ouml;hen k&ouml;nnen und selbst kleine Scheren-Preise (0,001 s(-1)) k&ouml;nnen R&uuml;ckstreuung von Bl&uuml;ten in gro&szlig;en Phytoplankton um mehr als 30 % erh&ouml;hen. Diese Ergebnisse bedeuten, dass Fl&uuml;ssigkeitsstr&ouml;mung, derzeit vernachl&auml;ssigt in Modellen der marine Optik, ein wichtiges Steuerelement auf Lichtausbreitung, Beeinflussung des weltweiten CO2-Fixierung und wie sch&auml;tzen wir diese Kurse per Fernerkundung aus&uuml;ben kann.

Mikrobielle Ausrichtung im Fluss &Auml;nderungen Ozean Licht Klima.

La crescita delle colture microbiche in laboratorio spesso &egrave; valutata informalmente con un rapido colpo di polso: sospensioni dense di microrganismi producono traslucidi &quot;vortici&quot; quando agitato. Qui, abbiamo razionalizzare il meccanismo che sta dietro questo fenomeno e mostrano che il processo stesso pu&ograve; influenzare la propagazione della luce attraverso l&#39;oceano superiore. Analoga per le provette scossa, l&#39;oceano pu&ograve; essere caratterizzato da intenso movimento fluido e abbondante microrganismi. Dimostriamo che i modelli ricciolo sorgono quando microrganismi allungate allineare preferenzialmente in direzione di flusso del fluido ed alterano la dispersione della luce. Utilizzando una combinazione di esperimenti e modellazione matematica, troviamo che questo fenomeno pu&ograve; essere ricorrente in condizioni tipiche di marine. Moderata taglio tassi (0.1 s(-1)) pu&ograve; aumentare il backscattering ottico di assemblaggi microbici naturali da pi&ugrave; di 20% e anche piccolo taglio tassi (0.001 s(-1)) pu&ograve; aumentare il backscattering dalle fioriture di fitoplancton grandi pi&ugrave; del 30%. Questi risultati implicano che fluido, attualmente trascurata nei modelli di ottica marino, pu&ograve; esercitare un importante controllo sulla propagazione di luce, che influenzano i tassi di fissazione del carbonio globale e come valutiamo queste tariffe tramite telerilevamento.

Allineamento microbica nel clima leggero di flusso modifiche sull&#39;oceano.

&#x5B9F;&#x9A13;&#x5BA4;&#x3067;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x57F9;&#x990A;&#x7269;&#x306E;&#x5897;&#x6B96;&#x306F;&#x3001;&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x5834;&#x5408;&#x3001;&#x624B;&#x9996;&#x306E;&#x30AF;&#x30A4;&#x30C3;&#x30AF;&#x30D5;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x3068;&#x975E;&#x516C;&#x5F0F;&#x306B;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#xFF1A;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x9AD8;&#x5BC6;&#x5EA6;&#x61F8;&#x6FC1;&#x6DB2;&#x306F;&#x3001;&#x652A;&#x62CC;&#x534A;&#x900F;&#x660E;&#x306E; &#x26;quot;&#x6E26;&#x5DFB;&#x304D;&#x26;quot;&#x3092;&#x751F;&#x6210;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x73FE;&#x8C61;&#x306E;&#x80CC;&#x5F8C;&#x306B;&#x3042;&#x308B;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x3092;&#x5408;&#x7406;&#x5316;&#x3057;&#x3001;&#x540C;&#x3058;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x304C;&#x6D77;&#x6D0B;&#x4E0A;&#x5C64;&#x3092;&#x901A;&#x904E;&#x3059;&#x308B;&#x5149;&#x306E;&#x4F1D;&#x64AD;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x53CA;&#x307C;&#x3059;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3068;&#x3046;&#x8A66;&#x9A13;&#x7BA1;&#x306B;&#x985E;&#x4F3C;&#x3057;&#x3001;&#x6D77;&#x306F;&#x6FC0;&#x3057;&#x3044;&#x6D41;&#x4F53;&#x306E;&#x52D5;&#x304D;&#x3068;&#x8C4A;&#x5BCC;&#x306A;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x7279;&#x5FB4;&#x3065;&#x3051;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3002;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x9577;&#x3044;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306F;&#x6D41;&#x4F53;&#x306E;&#x6D41;&#x308C;&#x306E;&#x65B9;&#x5411;&#x306B;&#x512A;&#x5148;&#x7684;&#x306B;&#x6574;&#x5217;&#x3057;&#x3001;&#x5149;&#x6563;&#x4E71;&#x3092;&#x5909;&#x66F4;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x304D;&#x306B;&#x30B9;&#x30EF;&#x30FC;&#x30EB;&#x30D1;&#x30BF;&#x30FC;&#x30F3;&#x304C;&#x751F;&#x3058;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x5B9F;&#x9A13;&#x3068;&#x6570;&#x7406;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x306E;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3053;&#x306E;&#x73FE;&#x8C61;&#x306F;&#x5178;&#x578B;&#x7684;&#x306A;&#x6D77;&#x6D0B;&#x6761;&#x4EF6;&#x306E;&#x4E0B;&#x3067;&#x518D;&#x767A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x308F;&#x304B;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x4E2D;&#x7B49;&#x5EA6;&#x306E;&#x305B;&#x3093;&#x65AD;&#x901F;&#x5EA6;&#xFF08;0.1&#x79D2;&#xFF08;-1&#xFF09;&#xFF09;20&#xFF05;&#x4EE5;&#x4E0A;&#x5929;&#x7136;&#x306E;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x7FA4;&#x96C6;&#x306E;&#x5149;&#x6563;&#x4E71;&#x3092;&#x5897;&#x3084;&#x3059;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x3001;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x5C0F;&#x578B;&#x306E;&#x305B;&#x3093;&#x65AD;&#x7387;&#xFF08;0.001&#x79D2;&#xFF08;-1&#xFF09;&#xFF09;&#x3001;30&#x4EE5;&#x4E0A;&#x306E;&#x3001;&#x5927;&#x898F;&#x6A21;&#x306A;&#x690D;&#x7269;&#x30D7;&#x30E9;&#x30F3;&#x30AF;&#x30C8;&#x30F3;&#x306E;&#x30D6;&#x30EB;&#x30FC;&#x30E0;&#x304B;&#x3089;&#x5F8C;&#x65B9;&#x6563;&#x4E71;&#x3092;&#x5897;&#x3084;&#x3059;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#xFF05;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x306F;&#x3001;&#x73FE;&#x5728;&#x3001;&#x6D77;&#x6D0B;&#x5149;&#x5B66;&#x7CFB;&#x306E;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3067;&#x306F;&#x7121;&#x8996;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x6D41;&#x4F53;&#x306E;&#x6D41;&#x308C;&#x304C;&#x3001;&#x5730;&#x7403;&#x898F;&#x6A21;&#x306E;&#x70AD;&#x7D20;&#x56FA;&#x5B9A;&#x7387;&#x3068;&#x3069;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x30EA;&#x30E2;&#x30FC;&#x30C8;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B7;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x7387;&#x3092;&#x63A8;&#x5B9A;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x3001;&#x5149;&#x306E;&#x4F1D;&#x64AD;&#x306B;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C8;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EB;&#x3092;&#x53CA;&#x307C;&#x3059;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x5506;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;

&#x30D5;&#x30ED;&#x30FC;&#x306E;&#x5909;&#x66F4;&#x30AA;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E3;&#x30F3;&#x30E9;&#x30A4;&#x30C8;&#x6C17;&#x5019;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x30A2;&#x30E9;&#x30A4;&#x30E1;&#x30F3;&#x30C8;

&#xC885;&#xC885; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC2E4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xBB38;&#xD654;&#xC758; &#xC131;&#xC7A5;&#xC73C;&#xB85C; &#xBE44;&#xACF5;&#xC2DD;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC190;&#xBAA9;&#xC758; &#xBE60;&#xB978; &#xC601;&#xD654;&#xC640; &#xD3C9;&#xAC00;: &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C;&#xC758; &#xBC00;&#xB3C4;&#xAC00; &#xC815;&#xC9C0; &#xC0DD;&#xC0B0; &#xBC18;&#xD22C;&#xBA85; &quot;&#xC18C;&#xC6A9;&#xB3CC;&#xC774;&quot; &#xB3D9;&#xC694; &#xD558;&#xB294; &#xACBD;&#xC6B0;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC774; &#xD604;&#xC0C1;&#xACFC; &#xAC19;&#xC740; &#xD504;&#xB85C;&#xC138;&#xC2A4; &#xC704;&#xCABD; &#xBC14;&#xB2E4;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xBE5B;&#xC758; &#xC804;&#xD30C;&#xC5D0; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xBBF8;&#xCE60; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xC1FC; &#xB4A4;&#xC5D0; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC744; &#xD569;&#xB9AC;&#xD654;. &#xD754;&#xB4E4;&#xB9B0;&#xB41C; &#xC2DC;&#xD5D8;&#xAD00; &#xC720;&#xC0AC; &#xBC14;&#xB2E4; &#xAC15;&#xB82C;&#xD55C; &#xC720;&#xCCB4; &#xC6C0;&#xC9C1;&#xC784;&#xACFC; &#xD48D;&#xBD80;&#xD55C; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xD2B9;&#xC9D5; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xAE38;&#xCB49;&#xD55C; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xC720;&#xCCB4; &#xD750;&#xB984; &#xBC29;&#xD5A5;&#xC5D0; &#xC6B0;&#xC120;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC815;&#xB82C; &#xD558; &#xACE0; &#xBE5B; &#xC0B0;&#xB780;&#xC744; &#xBCC0;&#xACBD;&#xD560; &#xB54C; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD558;&#xB294; &#xC18C;&#xC6A9;&#xB3CC;&#xC774; &#xD328;&#xD134;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC2E4;&#xD5D8; &#xBC0F; &#xC218;&#xD559;&#xC801; &#xBAA8;&#xB378;&#xB9C1;&#xC758; &#xC870;&#xD569;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294;&#xC774; &#xD604;&#xC0C1;&#xC774; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC778; &#xD574;&#xC0C1; &#xC870;&#xAC74;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC7AC;&#xBC1C; &#xB420; &#xC218; &#xCC3E;&#xC73C;&#xC2ED;&#xC2DC;&#xC624;. &#xC801;&#xB2F9; &#xD55C; &#xC804;&#xB2E8; &#xC18D;&#xB3C4; (0.1 s(-1)) 20% &#xC774;&#xC0C1; &#xC790;&#xC5F0; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; assemblages&#xC758; &#xAD11; backscattering &#xC99D;&#xAC00; &#xC218;&#xC640; &#xC791;&#xC740; &#xC804;&#xB2E8; &#xC18D;&#xB3C4; (0.001 s(-1)) backscattering &#xD070; &#xC2DD;&#xBB3C;&#xC131; &#xD50C;&#xB791;&#xD06C;&#xD1A4;&#xC758; &#xAF43;&#xC5D0;&#xC11C; 30% &#xC774;&#xC0C1;&#xC73C;&#xB85C; &#xB192;&#xC77C; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xACB0;&#xACFC; &#xC720;&#xCCB4; &#xD750;&#xB984;, &#xD604;&#xC7AC; &#xD574;&#xC591; &#xAD11;&#xD559;&#xC758; &#xBAA8;&#xB378;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBB34;&#xC2DC; &#xAE00;&#xB85C;&#xBC8C; &#xD0C4;&#xC18C; &#xACE0;&#xC815;&#xACFC; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xC6D0;&#xACA9; &#xD0D0;&#xC0AC;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574;&#xC774; &#xC18D;&#xB3C4; &#xCD94;&#xC815; &#xD558;&#xB294; &#xC5B4;&#xB5BB;&#xAC8C;&#xC758; &#xC18D;&#xB3C4; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xBBF8;&#xCE58;&#xB294; &#xBE5B; &#xC804;&#xD30C;&#xC5D0; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xCEE8;&#xD2B8;&#xB864;&#xC744; &#xD589;&#xC0AC;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xC554;&#xC2DC;.

&#xD750;&#xB984; &#xBCC0;&#xD654; &#xBC14;&#xB2E4; &#xBE5B; &#xD658;&#xACBD;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xB9DE;&#xCDA4;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

El crecimiento de los cultivos microbianos en el laboratorio a menudo se eval&#xFA;a de manera informal con un movimiento r&#xE1;pido de la mu&#xF1;eca: suspensiones densas de microorganismos producen transl&#xFA;cido &#x26;quot;remolinos&#x26;quot; cuando se agita. En este sentido, racionalizar el mecanismo detr&#xE1;s de este fen&#xF3;meno y demostrar que el mismo proceso puede afectar a la propagaci&#xF3;n de la luz a trav&#xE9;s de la capa superior del oc&#xE9;ano. An&#xE1;logo a los tubos de ensayo movibles, el oc&#xE9;ano puede ser caracterizada por el movimiento del fluido intenso y microorganismos abundantes. Se demuestra que los patrones de remolino surgen cuando los microorganismos alargados alinear preferentemente en la direcci&#xF3;n del flujo de fluido y alterar la dispersi&#xF3;n de luz. Usando una combinaci&#xF3;n de experimentos y modelos matem&#xE1;ticos, nos encontramos con que este fen&#xF3;meno puede ser recurrente en las condiciones marinas t&#xED;picas. Moderadas tasas de cizallamiento (0,1 s (-1)) puede aumentar la retrodispersi&#xF3;n &#xF3;ptico de ensamblajes naturales microbianos en m&#xE1;s del 20%, e incluso peque&#xF1;as tasas de cizallamiento (0,001 s (-1)) puede aumentar la retrodispersi&#xF3;n de floraciones de fitoplancton grande por m&#xE1;s de 30 %. Estos resultados implican que el flujo de fluido, que actualmente no est&#xE1;n en los modelos de la &#xF3;ptica marina, pueden ejercer un importante control sobre la propagaci&#xF3;n de la luz, que influyen en las tasas de fijaci&#xF3;n del carbono y c&#xF3;mo se estiman estas tasas a trav&#xE9;s de la teledetecci&#xF3;n.

Alineaci&#xF3;n microbiana en el flujo de luz Clim&#xE1;tico cambios en el oc&#xE9;ano

&#x73AF;&#x5883;&#x53C2;&#x6570;&#x9A71;&#x52A8;&#x8868;&#x578B;&#x548C;&#x57FA;&#x56E0;&#x578B;&#x9891;&#x7387;&#x53D8;&#x5316;&#x4E2D;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x7FA4;&#x843D;&#x548C;&#x4ECE;&#x800C;&#x63A7;&#x5236;&#x7684;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x548C;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x591A;&#x6837;&#x6027;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x6D4B;&#x8BD5;&#x7684;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x7FA4;&#x843D;&#x7EC4;&#x6210;&#x53D8;&#x5316;&#x7531;&#x8F6C;&#x79FB;&#x542B;&#x76D0;&#x73AF;&#x7901;&#x6E56;&#x5185;&#x7684;&#x7406;&#x5316;&#x7279;&#x6027;&#x63A7;&#x5236;&#x7684;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x6D4B;&#x5E8F;&#x56DB;&#x6C99; metagenomes &#x4ECE; Coorong&#xFF0C;&#x5357;&#x6FB3;&#x5927;&#x5229;&#x4E9A;&#x4ECE;&#x4E0D;&#x540C;&#x800C;&#x6709;&#x5DEE;&#x5F02;&#x5728;&#x76D0;&#x5EA6; 99 &#x5B9E;&#x7528;&#x76D0;&#x5EA6;&#x5355;&#x4F4D; &#xFF08;PSU&#xFF09;&#x3001; &#x4E2D;&#x6C28;&#x6D53;&#x5EA6;&#x7684;&#x6570;&#x91CF;&#x7EA7;&#x548C;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x4E30;&#x5EA6;&#x4E24;&#x4E2A;&#x6570;&#x91CF;&#x7EA7;&#x7684;&#x6837;&#x54C1;&#x3002;&#x5C3D;&#x7BA1;&#x89C2;&#x5BDF;&#x6837;&#x672C;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x73AF;&#x5883;&#x53C2;&#x6570;&#x4E2D;&#x663E;&#x8457;&#x7684;&#x5206;&#x6B67;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x4E9B; metagenomes &#x7684;&#x5206;&#x7C7B;&#x548C;&#x4EE3;&#x8C22;&#x56FE;&#x8C31;&#x7684;&#x5C42;&#x6B21;&#x805A;&#x7C7B;&#x663E;&#x793A;&#x6837;&#x672C;&#x4E4B;&#x95F4;&#x6709;&#x60CA;&#x4EBA;&#x7684;&#x76F8;&#x4F3C; (&gt; 89%)&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x914D;&#x7F6E;&#x6587;&#x4EF6;&#x5BF9;&#x90A3;&#x4E9B;&#x4ECE;&#x5404;&#x79CD;&#x5404;&#x6837;&#x7684;&#x516C;&#x5F00;&#x53EF;&#x7528;&#x7684;&#x6570;&#x636E;&#x96C6;&#x6D3E;&#x751F;&#x7684;&#x6BD4;&#x8F83;&#x8868;&#x660E; Coorong &#x6C99; metagenomes &#x662F;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x4E8E;&#x5176;&#x4ED6;&#x6C89;&#x79EF;&#x7269;&#x3001; &#x571F;&#x58E4;&#x3001; &#x751F;&#x7269;&#x819C;&#x548C;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x57AB;&#x6837;&#x54C1;&#x65E0;&#x8BBA;&#x76D0;&#x5EA6; (&gt; 85%&#x76F8;&#x4F3C;&#xFF09;&#x3002;&#x603B;&#x4F53;&#x800C;&#x8A00;&#xFF0C;&#x6C47;&#x805A;&#x7684;&#x56FA;&#x4F53;&#x57FA;&#x8D28;&#x548C;&#x6C34; metagenomes &#x6210;&#x79BB;&#x6563;&#x7684;&#x76F8;&#x4F3C;&#x6027;&#xFF0C;&#x57FA;&#x4E8E;&#x529F;&#x80FD;&#x6F5C;&#x529B;&#x7684;&#x56E2;&#x4F53;&#x8868;&#x793A;&#x6C34;&#x548C;&#x56FA;&#x4F53;&#x57FA;&#x8D28;&#x7684;&#x4E8C;&#x5206;&#x6CD5;&#x662F;&#x51B3;&#x5B9A;&#x4E0D;&#x4F1A;&#x5C4F;&#x853D;&#x76D0;&#x5EA6;&#x3001; &#x8425;&#x517B;&#x6D53;&#x5EA6;&#x6216;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x4E30;&#x5EA6;&#x7684;&#x793E;&#x533A;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x4EE3;&#x8C22;&#x7684;&#x57FA;&#x672C;&#x56E0;&#x7D20;&#x3002;

&#x57FA;&#x677F;&#x7C7B;&#x578B;&#x786E;&#x5B9A;&#x591A;&#x79CD;&#x5316;&#x5B66;&#x751F;&#x5883;&#x7684;&#x5B8F;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x914D;&#x7F6E;&#x6587;&#x4EF6;&#x3002;

Environmental parameters drive phenotypic and genotypic frequency variations in microbial communities and thus control the extent and structure of microbial diversity. We tested the extent to which microbial community composition changes are controlled by shifting physiochemical properties within a hypersaline lagoon. We sequenced four sediment metagenomes from the Coorong, South Australia from samples which varied in salinity by 99 Practical Salinity Units (PSU), an order of magnitude in ammonia concentration and two orders of magnitude in microbial abundance. Despite the marked divergence in environmental parameters observed between samples, hierarchical clustering of taxonomic and metabolic profiles of these metagenomes showed striking similarity between the samples (>89%). Comparison of these profiles to those derived from a wide variety of publically available datasets demonstrated that the Coorong sediment metagenomes were similar to other sediment, soil, biofilm and microbial mat samples regardless of salinity (>85% similarity). Overall, clustering of solid substrate and water metagenomes into discrete similarity groups based on functional potential indicated that the dichotomy between water and solid matrices is a fundamental determinant of community microbial metabolism that is not masked by salinity, nutrient concentration or microbial abundance.

Substrate type determines metagenomic profiles from diverse chemical habitats.

Param&egrave;tres environnementaux enfoncent les variations de fr&eacute;quence ph&eacute;notypique et g&eacute;notypique des communaut&eacute;s microbiennes et ainsi contr&ocirc;lent l&#39;ampleur et la structure de la diversit&eacute; microbienne. Nous avons test&eacute; l&#39;&eacute;tendue &agrave; laquelle les changements de composition de la communaut&eacute; microbienne sont contr&ocirc;l&eacute;s en d&eacute;pla&ccedil;ant les propri&eacute;t&eacute;s physico-chimiques dans une lagune hypersalin. Nous avons s&eacute;quenc&eacute; quatre m&eacute;tag&eacute;nomes de s&eacute;diments depuis le Coorong, Australie-m&eacute;ridionale d&#39;&eacute;chantillons qui variait de salinit&eacute; par 99 unit&eacute;s pratique de salinit&eacute; (PSU), un ordre de grandeur dans la concentration d&#39;ammoniac et de deux ordres de grandeur en abondance microbienne. Malgr&eacute; la divergence marqu&eacute;e dans les param&egrave;tres environnementaux observ&eacute;s entre les &eacute;chantillons, regroupement hi&eacute;rarchique des profils m&eacute;taboliques et taxonomiques de ces m&eacute;tag&eacute;nomes a montr&eacute; une similitude frappante entre les &eacute;chantillons (&gt; 89 %). Comparaison de ces profils &agrave; ceux issus d&#39;une grande vari&eacute;t&eacute; de jeux de donn&eacute;es publiquement disponibles a r&eacute;v&eacute;l&eacute; que les Coorong s&eacute;diments m&eacute;tag&eacute;nomes &eacute;taient semblables aux autres s&eacute;diments, le sol, biofilm et des &eacute;chantillons de tapis microbiens ind&eacute;pendamment de salinit&eacute; (&amp;gt; 85 % de similarit&eacute;). Dans l&#39;ensemble, regroupement des m&eacute;tag&eacute;nomes solide de l&#39;eau et le substrat en similitude discr&egrave;te groupes bas&eacute;s sur le potentiel fonctionnel a indiqu&eacute; que la dichotomie entre l&#39;eau et les matrices solides est un d&eacute;terminant fondamental du m&eacute;tabolisme microbien de communaut&eacute; qui n&#39;est pas masqu&eacute; par la salinit&eacute;, la teneur en nutriments ou abondance microbienne.

Type de substrat d&eacute;termine la m&eacute;tag&eacute;nomique profils de divers habitats chimiques.

Umweltparametern ph&auml;notypische und genotypische Frequenz&auml;nderungen in mikrobielle Gemeinschaften zu fahren und so zu steuern, das Ausma&szlig; und die Struktur der mikrobiellen Vielfalt. Wir testeten das Ausma&szlig;, zu dem mikrobiellen Gemeinschaft Zusammensetzung &Auml;nderungen durch Verlagerung physiochemische Eigenschaften innerhalb einer Lagune hypersaliner gesteuert werden. Wir sequenziert vier Sediment-Metagenomes aus dem Coorong, South Australia von Proben, die in Salzgehalt von 99 2UE Salzgehalt (PSU), eine Gr&ouml;&szlig;enordnung in Ammoniak-Konzentration und zwei Gr&ouml;&szlig;enordnungen im mikrobiellen &Uuml;berfluss variiert. Trotz der deutlichen Divergenz in Umweltparametern zwischen Proben beobachtet, hierarchische Clusterung von taxonomischen und metabolische Profile von diesen Metagenomes zeigte auffallende &Auml;hnlichkeit zwischen den beiden Stichproben (&gt; 89 %). Diese Profile aus einer Vielzahl von &ouml;ffentlich verf&uuml;gbaren Datasets im Vergleich gezeigt, dass die Coorong Sediment Metagenomes und andere Sedimente, Boden, Biofilm und mikrobielle Mat Proben unabh&auml;ngig vom Salzgehalt &auml;hnelten (&gt; 85 % &Auml;hnlichkeit). Insgesamt clustering von festen Substrat und Wasser Metagenomes in diskrete &Auml;hnlichkeit Gruppen basierend auf funktionalen Potenzial angedeutet, dass die Dichotomie zwischen Wasser und festen Matrizen eine grundlegende Determinante der Gemeinschaft mikrobiellen Stoffwechsel, die nicht durch den Salzgehalt, N&auml;hrstoff Konzentration oder mikrobielle F&uuml;lle maskiert wird.

Substrat-Typ bestimmt durchgef&uuml;hrte metagenomische Profile aus unterschiedlichen chemischen Lebensr&auml;ume.

Parametri ambientali drive variazioni di frequenza genotipica e fenotipica nelle comunit&agrave; microbiche e quindi controllano la misura e la struttura della diversit&agrave; microbica. Abbiamo testato nella misura in cui cambiamenti di composizione comunit&agrave; microbica sono controllati spostando propriet&agrave; fisiochimiche all&#39;interno di una laguna ipersaline. Abbiamo sequenziato quattro metagenomica sedimento da Coorong, South Australia da campioni che variavano in salinit&agrave; da 99 unit&agrave; pratica di salinit&agrave; (PSU), un ordine di grandezza della concentrazione di ammoniaca e due ordini di grandezza in abbondanza microbica. Nonostante la marcata divergenza nei parametri ambientali osservati tra i campioni, clustering gerarchico dei profili tassonomiche e metabolici di questi metagenomica ha mostrato una somiglianza impressionante tra i campioni (&amp;gt; 89%). Confronto di questi profili a quelli derivati da una vasta gamma di set di dati pubblicamente disponibili hanno dimostrato che la metagenomica del sedimento Coorong era simili ad altri sedimenti, suolo, biofilm e campioni mat microbiche indipendentemente dalla salinit&agrave; (&amp;gt; 85% somiglianza). Nel complesso, clustering di metagenomica solido substrato e l&#39;acqua in discreta somiglianza gruppi basati sul potenziale funzionale ha indicato che la dicotomia tra acqua e solidi matrici &egrave; un determinante fondamentale del metabolismo microbico di comunit&agrave; che non &egrave; mascherato da salinit&agrave;, la concentrazione dei nutrienti o abbondanza microbica.

Tipo di substrato determina metagenomica profili da diversi habitat chimico.

&#x74B0;&#x5883;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x8868;&#x73FE;&#x578B;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#x578B;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x5468;&#x6CE2;&#x6570;&#x5909;&#x52D5;&#x3092;&#x30C9;&#x30E9;&#x30A4;&#x30D6;&#x3057;&#x3001;&#x7BC4;&#x56F2;&#x3068;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x591A;&#x69D8;&#x6027;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x5236;&#x5FA1;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x7FA4;&#x96C6;&#x7D44;&#x6210;&#x5909;&#x5316;&#x7406;&#x5316;&#x5B66; hypersaline &#x30E9;&#x30B0;&#x30FC;&#x30F3;&#x5185;&#x3092;&#x30B7;&#x30D5;&#x30C8;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x5236;&#x5FA1;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x3092;&#x30C6;&#x30B9;&#x30C8;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6211;&#x3005; &#x306F; 4 &#x3064;&#x306E;&#x571F;&#x7802;&#x30E1;&#x30BF;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0; &#x30AF;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x30B0;&#x3001;&#x5869;&#x5206; 99 &#x5B9F;&#x7528;&#x7684;&#x306A;&#x5869;&#x5206;&#x30E6;&#x30CB;&#x30C3;&#x30C8; &#xFF08;PSU&#xFF09;&#x3001;&#x5927;&#x304D;&#x3055;&#x306E;&#x9806;&#x5E8F;&#x4E2D;&#x306E;&#x30A2;&#x30F3;&#x30E2;&#x30CB;&#x30A2;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x3068; 2 &#x6841;&#x3092;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x8C4A;&#x5BCC;&#x3067;&#x69D8;&#x3005; &#x306A;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x304B;&#x3089;&#x5357;&#x30AA;&#x30FC;&#x30B9;&#x30C8;&#x30E9;&#x30EA;&#x30A2;&#x304B;&#x3089;&#x30B7;&#x30FC;&#x30B1;&#x30F3;&#x30B9;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x306E;&#x9593;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x74B0;&#x5883;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC;&#x306E;&#x30DE;&#x30FC;&#x30AF;&#x306E;&#x76F8;&#x9055;&#x306B;&#x3082;&#x304B;&#x304B;&#x308F;&#x3089;&#x305A;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30E1;&#x30BF;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x306E;&#x5206;&#x985E;&#x3068;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30EB;&#x306E;&#x968E;&#x5C64;&#x7684;&#x30AF;&#x30E9;&#x30B9;&#x30BF; &#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x306E;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x9593;&#x306E;&#x5370;&#x8C61;&#x7684;&#x306A;&#x985E;&#x4F3C;&#x6027;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x305F; (&#x76EE; 89%)&#x3002;&#x305D;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x591A;&#x7A2E;&#x591A;&#x69D8;&#x306A; publically &#x5229;&#x7528;&#x53EF;&#x80FD;&#x306A;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x30BB;&#x30C3;&#x30C8;&#x304B;&#x3089;&#x6D3E;&#x751F;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30D7;&#x30ED;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30EB;&#x306E;&#x6BD4;&#x8F03;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x305F;&#x30AF;&#x30FC;&#x30ED;&#x30F3;&#x30B0;&#x571F;&#x7802;&#x30E1;&#x30BF;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x4ED6;&#x5806;&#x7A4D;&#x7269;&#x3001;&#x571F;&#x58CC;&#x3001;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA; &#x30D5;&#x30A3;&#x30EB;&#x30E0;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x5869;&#x5206;&#x304B;&#x304B;&#x308F;&#x3089;&#x305A;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x30DE;&#x30C3;&#x30C8; &#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x306B;&#x985E;&#x4F3C;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x305F;&#x3053;&#x3068; &#xFF08;&#x76EE; 85% &#x985E;&#x4F3C;&#xFF09;&#x3002;&#x5168;&#x4F53;&#x7684;&#x306B;&#x307F;&#x3066;&#x3001;&#x56FA;&#x4F53;&#x57FA;&#x677F;&#x3068;&#x6C34;&#x306E;&#x30E1;&#x30BF;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x7684;&#x306A;&#x30DD;&#x30C6;&#x30F3;&#x30B7;&#x30E3;&#x30EB;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x304F;&#x30B0;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x6C34;&#x3068;&#x56FA;&#x4F53;&#x30DE;&#x30C8;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x3068;&#x4E8C;&#x5206;&#x6CD5;&#x5869;&#x5206;&#x3001;&#x6804;&#x990A;&#x5869;&#x6FC3;&#x5EA6;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x306E;&#x8C4A;&#x5BCC;&#x3055;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x30DE;&#x30B9;&#x30AF;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x306A;&#x3044;&#x30B3;&#x30DF;&#x30E5;&#x30CB;&#x30C6;&#x30A3;&#x306E;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x306E;&#x6839;&#x672C;&#x7684;&#x306A;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x8981;&#x56E0;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x96E2;&#x6563;&#x985E;&#x4F3C;&#x306B;&#x30AF;&#x30E9;&#x30B9;&#x30BF; &#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x3002;

&#x57FA;&#x677F;&#x306E;&#x7A2E;&#x985E;&#x306F;&#x591A;&#x69D8;&#x306A;&#x5316;&#x5B66;&#x751F;&#x606F;&#x5730;&#x304B;&#x3089;&#x30E1;&#x30BF;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0; &#x30D7;&#x30ED;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30EB;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#xD658;&#xACBD; &#xBCC0;&#xC218;&#xC640; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xCEE4;&#xBBA4;&#xB2C8;&#xD2F0;&#xC5D0;&#xC11C; phenotypic genotypic &#xC8FC;&#xD30C;&#xC218; &#xBCC0;&#xC774; &#xB4DC;&#xB77C;&#xC774;&#xBE0C; &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; &#xBC94;&#xC704; &#xBC0F; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xB2E4;&#xC591;&#xC131;&#xC758; &#xAD6C;&#xC870;&#xB97C; &#xC81C;&#xC5B4;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xD14C;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xC815;&#xB3C4;&#xB294; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xCEE4;&#xBBA4;&#xB2C8;&#xD2F0; &#xAD6C;&#xC131; &#xBCC0;&#xACBD; hypersaline &#xB77C;&#xAD70;&#xC5D0;&#xC11C; physiochemical &#xC18D;&#xC131;&#xC744; &#xC774;&#xB3D9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC81C;&#xC5B4; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; 4 &#xAC1C;&#xC758; &#xCE68;&#xC804; &#xBB3C; metagenomes 99 &#xC2E4;&#xC6A9;&#xC801;&#xC778; &#xC5FC; &#xBD84; &#xB2E8;&#xC704; (PSU), &#xC554;&#xBAA8;&#xB2C8;&#xC544; &#xB18D;&#xB3C4;&#xC5D0; &#xD06C;&#xAE30; &#xC21C;&#xC11C; &#xBC0F; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xD48D;&#xBD80; &#xB450; &#xBC30;&#xB098; &#xC5FC; &#xBD84;&#xC5D0; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC0D8;&#xD50C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB0A8; &#xD638;&#xC8FC; &#xCFE0; &#xB871;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC2DC;&#xD000;&#xC2A4;. &#xD658;&#xACBD; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218; &#xC0D8;&#xD50C; &#xC0AC;&#xC774; &#xAD00;&#xCC30;&#xC5D0; &#xD45C;&#xC2DC; &#xB41C; &#xCC28;&#xC774;&#xB3C4; &#xBD88;&#xAD6C; &#xD558; &#xACE0; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; metagenomes&#xC758; taxonomic &#xBC0F; &#xC2E0;&#xC9C4; &#xB300;&#xC0AC; &#xD504;&#xB85C;&#xD544;&#xC758; &#xACC4;&#xCE35;&#xC801; &#xD074;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xD130;&#xB9C1; &#xC0D8;&#xD50C; &#xC0AC;&#xC774; &#xB208;&#xC5D0; &#xB744;&#xB294; &#xACF5;&#xD1B5;&#xC810;&#xC774; &#xBCF4;&#xC600;&#xB2E4; (&amp;gt; 89%). &#xADF8; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xACF5;&#xAC1C;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xAC00;&#xB2A5;&#xD55C; &#xB370;&#xC774;&#xD130; &#xC9D1;&#xD569;&#xC5D0;&#xC11C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD30C;&#xC0DD; &#xB41C; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xD504;&#xB85C;&#xD544;&#xC758; &#xBE44;&#xAD50; &#xC2DC;&#xC5F0; &#xCFE0; &#xB871; &#xD1A0;&#xC0AC; metagenomes &#xD588;&#xB2E4; &#xB2E4;&#xB978; &#xCE68;&#xC804; &#xBB3C;, &#xD1A0;&#xC591;, biofilm &#xBC0F; &#xC5FC; &#xBD84;&#xC5D0; &#xAD00;&#xACC4; &#xC5C6;&#xC774; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xB9E4;&#xD2B8; &#xC608;&#xC81C;&#xC640; &#xBE44;&#xC2B7;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4; (&amp;gt; 85% &#xC720;&#xC0AC;&#xC131;). &#xC804;&#xBC18;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C;, &#xAC1C;&#xBCC4; &#xC720;&#xC0AC;&#xC131; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xB825;&#xC744; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xADF8;&#xB8F9; &#xD45C;&#xC2DC; &#xBB3C;&#xACFC; &#xACE0;&#xCCB4; &#xD589;&#xB82C; &#xC0AC;&#xC774;&#xC758; &#xC774;&#xBD84;&#xBC95;&#xC740; &#xC5FC; &#xBD84;, &#xC601;&#xC591;&#xC18C; &#xB18D;&#xB3C4; &#xB610;&#xB294; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xD48D;&#xBD80;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC228;&#xACA8;&#xC9C0;&#xC9C0; &#xCEE4;&#xBBA4;&#xB2C8;&#xD2F0; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xB300;&#xC0AC;&#xC758; &#xAE30;&#xBCF8; &#xACB0;&#xC815;&#xC73C;&#xB85C; &#xACE0;&#xCCB4; &#xAE30;&#xD310; &#xBC0F; &#xBB3C; metagenomes&#xC758; &#xD074;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xD130;&#xB9C1;.

&#xAE30;&#xD310; &#xC885;&#xB958; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xD654;&#xD559; &#xC11C;&#xC2DD; &#xC9C0;&#xC5D0;&#xC11C; metagenomic &#xD504;&#xB85C; &#xD30C;&#xC77C;&#xC744; &#xACB0;&#xC815;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Par&aacute;metros ambientales conducen a variaciones de frecuencia fenot&iacute;pica y genot&iacute;pica en comunidades microbianas y controlan as&iacute; el alcance y la estructura de la diversidad microbiana. Probamos la medida a que cambios en la composici&oacute;n comunidad microbiana son controlados cambiando propiedades fisicoqu&iacute;micas dentro de una laguna hipersalina. Ordenamos cuatro metagenomas de sedimento de la Coorong, Australia del sur de muestras que vari&oacute; en salinidad por 99 unidades pr&aacute;cticas de salinidad (PSU), un orden de magnitud en la concentraci&oacute;n de amon&iacute;aco y dos &oacute;rdenes de magnitud en abundancia microbiana. A pesar de la marcada divergencia en par&aacute;metros ambientales entre las muestras, agrupamiento jer&aacute;rquico de perfiles taxon&oacute;micos y metab&oacute;licos de estos metagenomas demostr&oacute; una semejanza llamativa entre las muestras (&gt; 89%). Comparaci&oacute;n de estos perfiles con las derivadas de una amplia variedad de conjuntos de datos disponibles p&uacute;blicamente demostr&oacute; que el Coorong sedimento metagenomas eran similares a otros sedimentos, suelo, biofilm y microbianas estera muestras independientemente de salinidad (&gt; similitud del 85%). En general, el agrupamiento de metagenomas agua y sustrato s&oacute;lido en similitud discreto grupos basados en el potencial funcional indicaron que la dicotom&iacute;a entre el agua y matrices s&oacute;lidos es un determinante fundamental del metabolismo microbiano de la comunidad que no se enmascara por salinidad, concentraci&oacute;n de nutrientes o abundancia microbiana.

Tipo de sustrato determina metagen&oacute;mica perfiles de diversos habitat, qu&iacute;mica.

&#x5B8F;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x7684;&#x4F4D;&#x4E8E;&#x4E0B;&#x4E00;&#x4E2A;&#x5976;&#x725B;&#x573A;&#x533A;&#x57DF;&#x7684;&#x4E24;&#x4E2A;&#x542B;&#x6C34;&#x5C42;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x88AB;&#x8FDB;&#x884C;&#x5206;&#x6790;&#x68C0;&#x67E5;&#x5230;&#x4F55;&#x79CD;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x4E0A;&#x7684;&#x7EC4;&#x6210;&#x548C;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x7FA4;&#x843D;&#x7684;&#x529F;&#x80FD;&#x800C;&#x5F02;&#x7684;&#x5C40;&#x9650;&#x548C;&#x8868;&#x9762;&#x5F71;&#x54CD;&#x5730;&#x4E0B;&#x6C34;&#x751F;&#x6001;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x3002;&#x7C7B;&#x7FA4;&#x4E2D;&#x7684;&#x6839;&#x672C;&#x6027;&#x8F6C;&#x53D8;&#x88AB;&#x8BA4;&#x4E3A;&#x4E0E;&#x8FC7;&#x591A;&#x7684; Rhodospirillales&#x3001; Rhodocyclales&#x3001; Chlorobia&#x3001; &#x5706;&#x73AF;&#x75C5;&#x6BD2;&#x75C5;&#x975E;&#x627F;&#x538B;&#x542B;&#x6C34;&#x5C42;&#xFF0C;&#x800C; Deltaproteobacteria &#x548C; Clostridiales &#x5728;&#x4EFB;&#x804C;&#x627F;&#x538B;&#x542B;&#x6C34;&#x5C42;&#x3002;&#x76F8;&#x5BF9;&#x8FC7;&#x591A;&#x7684;&#x4EE3;&#x8C22;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x5305;&#x62EC;&#x6297;&#x751F;&#x7D20;&#x8010;&#x836F; &#xFF08;&beta;-&#x5185;&#x9170;&#x80FA;&#x9176;&#x57FA;&#x56E0;)&#x3001; &#x4E73;&#x7CD6;&#x548C;&#x8461;&#x8404;&#x7CD6;&#x7684;&#x5229;&#x7528;&#x548C; DNA &#x590D;&#x5236;&#x662F;&#x5728;&#x627F;&#x538B;&#x542B;&#x6C34;&#x5C42;&#xFF0C;&#x97AD;&#x6BDB;&#x7684;&#x751F;&#x4EA7;&#xFF0C;&#x540C;&#x65F6;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5230;&#x78F7;&#x4EE3;&#x8C22;&#x548C;&#x6DC0;&#x7C89;&#x5438;&#x6536;&#x9014;&#x5F84;&#x5728;&#x627F;&#x538B;&#x542B;&#x6C34;&#x5C42;&#x4E2D;&#x6240;&#x6709;&#x4EFB;&#x804C;&#x4EBA;&#x6570;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x5DEE;&#x5F02;&#x53EF;&#x80FD;&#x662F;&#x9A71;&#x52A8;&#x7684;&#x517B;&#x5206;&#x72B6;&#x51B5;&#x548C;&#x7684;&#x4E24;&#x4E2A;&#x5730;&#x4E0B;&#x6C34;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x6C61;&#x67D3;&#x7269;&#x66B4;&#x9732;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x7684;&#x5DEE;&#x5F02;&#x3002;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x76F8;&#x6BD4;&#x6DE1;&#x6C34;&#x3001; &#x6D77;&#x6D0B;&#x3001; &#x6C89;&#x79EF;&#x7269;&#x548C;&#x52A8;&#x7269;&#x80A0;&#x9053; metagenomes &#x627F;&#x538B;&#x548C;&#x65E0;&#x538B;&#x542B;&#x6C34;&#x5C42;&#x90FD;&#x7531;&#x548C;&#x65B0;&#x9648;&#x4EE3;&#x8C22;&#x66F4;&#x591A;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x4E8E;&#x76F8;&#x4E92;&#x6BD4;&#x5BF9;&#x4EFB;&#x4F55;&#x5176;&#x4ED6;&#x73AF;&#x5883;&#x3002;&#x8FD9;&#x8868;&#x660E;&#x5730;&#x4E0B;&#x6C34;&#x751F;&#x6001;&#x7CFB;&#x7EDF;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x4F4E;&#x6C27;&#x6C34;&#x5E73;&#x548C;&#x9633;&#x5149;&#xFF0C;&#x7F3A;&#x4E4F;&#x5185;&#x5728;&#x529F;&#x80FD;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E86;&#x7279;&#x5B9A;&#x58C1;&#x9F9B;&#x6F14;&#x5316;&#x6765;&#x521B;&#x5EFA;&#x72EC;&#x7279;&#x7684;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x7FA4;&#x843D;&#x3002;&#x83B7;&#x5F97;&#x66F4;&#x5E7F;&#x6CDB;&#x7684;&#x7406;&#x89E3;&#x548C;&#x529F;&#x80FD;&#x7684;&#x5C45;&#x4F4F;&#x4E0D;&#x540C;&#x5730;&#x4E0B;&#x6C34;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7684;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x7FA4;&#x843D;&#x5C24;&#x5176;&#x662F;&#x996E;&#x7528;&#x6C34;&#x7684;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x9274;&#x4E8E;&#x5BF9;&#x7BA1;&#x7406;&#x5730;&#x4E0B;&#x6C34;&#x50A8;&#x91CF;&#x7684;&#x589E;&#x52A0;&#x7684;&#x9700;&#x8981;&#x3002;

&#x5C45;&#x4F4F;&#x5728;&#x627F;&#x538B;&#x548C;&#x975E;&#x627F;&#x538B;&#x542B;&#x6C34;&#x5C42;&#x751F;&#x6001;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7684;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x7FA4;&#x843D;&#x7684;&#x5B8F;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x6BD4;&#x8F83;&#x3002;

A metagenomic analysis of two aquifer systems located under a dairy farming region was performed to examine to what extent the composition and function of microbial communities varies between confined and surface-influenced unconfined groundwater ecosystems. A fundamental shift in taxa was seen with an overrepresentation of Rhodospirillales, Rhodocyclales, Chlorobia and Circovirus in the unconfined aquifer, while Deltaproteobacteria and Clostridiales were overrepresented in the confined aquifer. A relative overrepresentation of metabolic processes including antibiotic resistance (Î²-lactamase genes), lactose and glucose utilization and DNA replication were observed in the unconfined aquifer, while flagella production, phosphate metabolism and starch uptake pathways were all overrepresented in the confined aquifer. These differences were likely driven by differences in the nutrient status and extent of exposure to contaminants of the two groundwater systems. However, when compared with freshwater, ocean, sediment and animal gut metagenomes, the unconfined and confined aquifers were taxonomically and metabolically more similar to each other than to any other environment. This suggests that intrinsic features of groundwater ecosystems, including low oxygen levels and a lack of sunlight, have provided specific niches for evolution to create unique microbial communities. Obtaining a broader understanding of the structure and function of microbial communities inhabiting different groundwater systems is particularly important given the increased need for managing groundwater reserves of potable water.

Metagenomic comparison of microbial communities inhabiting confined and unconfined aquifer ecosystems.

Une analyse m&eacute;tag&eacute;nomique des deux syst&egrave;mes aquif&egrave;res situ&eacute;s dans une r&eacute;gion d&#39;&eacute;levage laitier a &eacute;t&eacute; r&eacute;alis&eacute;e pour examiner dans quelle mesure varie selon la composition et le fonctionnement des communaut&eacute;s microbiennes confin&eacute; et d&#39;&eacute;cosyst&egrave;mes surface influenc&eacute;s unconfined groundwater. Un changement fondamental dans les taxons a &eacute;t&eacute; vu avec une surrepr&eacute;sentation des Rhodospirillales, Rhodocyclales, Chlorobia et le Circovirus dans l&#39;aquif&egrave;re libre, tandis que Deltaproteobacteria et Clostridiales &eacute;taient surrepr&eacute;sent&eacute;s dans l&#39;aquif&egrave;re. Une surrepr&eacute;sentation relative des processus m&eacute;taboliques, y compris la r&eacute;sistance aux antibiotique (g&egrave;nes &beta;-lactamase), lactose et glucose utilization et r&eacute;plication de l&#39;ADN ont &eacute;t&eacute; observ&eacute;s dans l&#39;aquif&egrave;re libre, tandis que la production de flagelles, voies d&#39;absorption, m&eacute;tabolisme et amidon phosphate &eacute;taient tous surrepr&eacute;sent&eacute;s dans l&#39;aquif&egrave;re. Ces diff&eacute;rences &eacute;taient probablement conduits par des diff&eacute;rences dans le statut nutritif et l&#39;&eacute;tendue de l&#39;exposition aux contaminants des deux syst&egrave;mes des eaux souterraines. Cependant, en comparaison avec d&#39;eau douce, l&#39;oc&eacute;an, des s&eacute;diments et des m&eacute;tag&eacute;nomes intestin animal, les aquif&egrave;res non confin&eacute;s et clos &eacute;taient taxonomiquement et m&eacute;taboliquement plus semblables les uns aux autres qu&#39;&agrave; tout autre environnement. Ces r&eacute;sultats sugg&egrave;rent que les caract&eacute;ristiques intrins&egrave;ques des &eacute;cosyst&egrave;mes d&#39;eaux souterraines, y compris les faibles teneurs en oxyg&egrave;ne et un manque de lumi&egrave;re du soleil, ont fourni des niches sp&eacute;cifiques d&#39;&eacute;volution cr&eacute;er des communaut&eacute;s microbiennes uniques. Obtenir une meilleure compr&eacute;hension de la structure et la fonction des communaut&eacute;s microbiennes vivant dans les eaux souterraines diff&eacute;rentes est particuli&egrave;rement important &eacute;tant donn&eacute; la n&eacute;cessit&eacute; accrue de gestion des r&eacute;serves d&#39;eaux souterraines d&#39;eau potable.

Comparaison de la m&eacute;tag&eacute;nomique des communaut&eacute;s microbiennes vivant dans des &eacute;cosyst&egrave;mes confin&eacute; et unconfined aquif&egrave;re.

Eine durchgef&uuml;hrte metagenomische Analyse zwei Grundwasserleiter befindet sich unter einer Region Milchwirtschaft wurde durchgef&uuml;hrt, um zu untersuchen, inwieweit die Zusammensetzung und Funktion der mikrobiellen Gemeinschaften variiert zwischen beschr&auml;nkt und ungespannten Grundwasser Oberfl&auml;che beeinflussten &Ouml;kosysteme. Eine grundlegende Verschiebung Taxa wurde mit einer einer &Uuml;berrepr&auml;sentation der Rhodospirillales, Rhodocyclales, Chlorobia und Circovirus im ungespannten Aquifer, gesehen, w&auml;hrend Deltaproteobacteria und Clostridiales im begrenzten Aquifer &uuml;berrepr&auml;sentiert waren. Eine relative einer &Uuml;berrepr&auml;sentation der Stoffwechselvorg&auml;nge einschlie&szlig;lich Antibiotika-Resistenz (&beta;-Lactamase-Gen), Laktose und Glukose-Auslastung und DNA-Replikation wurden beobachtet im ungespannten Aquifer, w&auml;hrend Flagellen Produktion, Phosphat-Stoffwechsel und St&auml;rke-Aufnahme-Bahnen im begrenzten Aquifer alle &uuml;berrepr&auml;sentiert waren. Diese Unterschiede wurden wahrscheinlich durch Unterschiede in den N&auml;hrstoff-Status und Ausma&szlig; der Exposition gegen&uuml;ber Verunreinigungen der beiden Grundwasser Systeme vertrieben. Im Vergleich mit S&uuml;&szlig;wasser Ozean, Sedimenten und tierischen Darm Metagenomes, der unbeschr&auml;nkten und engen Grundwasserleiter waren jedoch taxonomisch und metabolisch mehr als jede andere Umgebung &auml;hnlich. Dies l&auml;sst vermuten, dass systeminterne Funktionen von Grundwasser &Ouml;kosysteme niedrigen Sauerstoffgehalt und ein Mangel an Sonnenlicht, spezielle Nischen f&uuml;r Evolution einzigartige Mikrobengemeinschaften erstellen zur Verf&uuml;gung gestellt haben. Erlangung einer breiteren Verst&auml;ndnis der Struktur und Funktion von Mikrobengemeinschaften bewohnen verschiedene Grundwasser-Systemen ist besonders wichtig angesichts den erh&ouml;hten Bedarf f&uuml;r die Verwaltung von Grundwasser Reserven von Trinkwasser.

Durchgef&uuml;hrte metagenomische Vergleich der mikrobiellen Gemeinschaften beschr&auml;nkt und ungespannten Grundwasserleiter &Ouml;kosysteme bewohnen.

Per esaminare in che misura la composizione e la funzione delle comunit&agrave; microbiche varia tra confinati e gli ecosistemi di acqua freatica falda superficie-influenzato &egrave; stata eseguita un&#39;analisi metagenomica dei due sistemi acquifero che si trova in una regione di produzione casearia. Un cambiamento fondamentale in taxa &egrave; stato visto con una sovrarappresentazione di Rhodospirillales, Rhodocyclales, Chlorobia e Circovirus nell&#39;acquifero freatico, mentre Deltaproteobacteria e Clostridiales erano sovrarappresentati nell&#39;acquifero confinato. Una sovrarappresentazione relativa dei processi metabolici, tra cui la resistenza agli antibiotici (geni &beta;-lattamasi), utilizzo di lattosio e glucosio e replicazione del DNA sono state osservate nell&#39;acquifero freatico, mentre la produzione di flagelli, vie di assorbimento, il metabolismo e amido fosfato erano tutti sovrarappresentati nell&#39;acquifero confinato. Queste differenze probabilmente sono stata cacciate da differenze di status nutriente e misura dell&#39;esposizione a contaminanti dei due sistemi delle acque sotterranee. Tuttavia, quando confrontato con acqua dolce, oceano, sedimenti e intestino animale metagenomica, acquiferi freatico e confinati erano tassonomicamente e metabolicamente pi&ugrave; simile a vicenda rispetto a qualsiasi altro ambiente. Questo suggerisce che le caratteristiche intrinseche degli ecosistemi delle acque sotterranee, tra cui bassi livelli di ossigeno e una mancanza di luce solare, hanno fornito specifiche nicchie per evoluzione creare unica comunit&agrave; microbiche. Ottenere una comprensione pi&ugrave; ampia della struttura e funzione delle comunit&agrave; microbiche che abitano sistemi differenti acque sotterranee &egrave; particolarmente importante data la maggiore necessit&agrave; di gestione delle riserve sotterranee di acqua potabile.

Metagenomica confronto delle comunit&agrave; microbiche che abitano gli ecosistemi dell&#39;acquifero freatico e confinati.

&#x916A;&#x8FB2;&#x5730;&#x57DF;&#x306E;&#x4E0B;&#x306B;&#x3042;&#x308B; 2 &#x3064;&#x306E;&#x5E2F;&#x6C34;&#x5C64;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306E;&#x30E1;&#x30BF;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x89E3;&#x6790;&#x306F;&#x3001;&#x7D44;&#x6210;&#x3068;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x7FA4;&#x96C6;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x95A2;&#x6570;&#x9593;&#x3067;&#x7570;&#x306A;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3069;&#x306E;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x62D8;&#x675F;&#x3068;&#x8868;&#x9762;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x53D7;&#x3051;&#x3066;&#x4E0D;&#x5727;&#x5730;&#x4E0B;&#x6C34;&#x751F;&#x614B;&#x7CFB;&#x306B;&#x8ABF;&#x67FB;&#x3092;&#x884C;&#x3063;&#x305F;&#x3002;Deltaproteobacteria &#x3068; Clostridiales &#x306E;&#x5730;&#x4E0B;&#x6C34;&#x304C;&#x53CE;&#x76E3;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x305F;&#x9593;&#x3001;Rhodospirillales&#x3001;Rhodocyclales&#x3001;Chlorobia&#x3001;&#x30B5;&#x30FC;&#x30B3;&#x3001;&#x4E0D;&#x5727;&#x5E2F;&#x6C34;&#x5C64;&#x3067;&#x306E; overrepresentation &#x3068;&#x5206;&#x985E;&#x7FA4;&#x306E;&#x57FA;&#x672C;&#x7684;&#x306A;&#x30B7;&#x30D5;&#x30C8;&#x304C;&#x898B;&#x3089;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x76F8;&#x5BFE; overrepresentation &#x6297;&#x751F;&#x7269;&#x8CEA;&#x8010;&#x6027; &#xFF08;&beta;-&#x30E9;&#x30AF;&#x30BF;&#x30DE;&#x30FC;&#x30BC;&#x907A;&#x4F1D;&#x5B50;&#xFF09;&#x3001;&#x4E73;&#x7CD6;&#x3001;&#x30D6;&#x30C9;&#x30A6;&#x7CD6;&#x306E;&#x4F7F;&#x7528;&#x7387;&#x3001;DNA &#x306E;&#x8907;&#x88FD;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x904E;&#x7A0B;&#x304C;&#x8A8D;&#x3081;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x4E0D;&#x5727;&#x5E2F;&#x6C34;&#x5C64;&#x97AD;&#x6BDB;&#x751F;&#x7523;&#x4E2D;&#x306E;&#x30EA;&#x30F3;&#x9178;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x6FB1;&#x7C89;&#x5438;&#x53CE;&#x7D4C;&#x8DEF;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x88AB;&#x5727;&#x5730;&#x4E0B;&#x6C34;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x53CE;&#x76E3;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x9055;&#x3044;&#x306F;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x9AD8;&#x3044;&#x6804;&#x990A;&#x72B6;&#x614B;&#x3068; 2 &#x3064;&#x306E;&#x5730;&#x4E0B;&#x6C34;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306E;&#x6C5A;&#x67D3;&#x7269;&#x8CEA;&#x3078;&#x306E;&#x66B4;&#x9732;&#x306E;&#x7A0B;&#x5EA6;&#x306E;&#x9055;&#x3044;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x8FFD;&#x3044;&#x8FBC;&#x307E;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x305F;&#x3060;&#x3057;&#x3001;&#x6DE1;&#x6C34;&#x3068;&#x6BD4;&#x8F03;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x3001;&#x6D77;&#x3001;&#x571F;&#x7802;&#x52D5;&#x7269;&#x8178;&#x5185;&#x30E1;&#x30BF;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x4E00;&#x8EF8;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D5;&#x30A1;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C9;&#x30B3;&#x30F3;&#x30AF;&#x30EA;&#x30FC;&#x30C8;&#x306E;&#x5E2F;&#x6C34;&#x5C64;&#x3088;&#x308A;&#x5206;&#x985E;&#x3068;&#x4EE3;&#x8B1D;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x4ED6;&#x306E;&#x74B0;&#x5883;&#x3088;&#x308A;&#x3082;&#x4E92;&#x3044;&#x3068;&#x540C;&#x69D8;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x306F;&#x3001;&#x5730;&#x4E0B;&#x6C34;&#x306E;&#x751F;&#x614B;&#x7CFB;&#x3001;&#x4F4E;&#x9178;&#x7D20;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3068;&#x65E5;&#x5149;&#x306E;&#x4E0D;&#x8DB3;&#x306A;&#x3069;&#x306E;&#x7D44;&#x307F;&#x8FBC;&#x307F;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x304C;&#x4F5C;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x30E6;&#x30CB;&#x30FC;&#x30AF;&#x306A;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x7FA4;&#x96C6;&#x306E;&#x9032;&#x5316;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x7279;&#x5B9A;&#x306E;&#x30CB;&#x30C3;&#x30C1;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x793A;&#x5506;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x69CB;&#x9020;&#x306E;&#x5E83;&#x7BC4;&#x306A;&#x7406;&#x89E3;&#x3068;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x5730;&#x4E0B;&#x6C34;&#x7CFB;&#x306B;&#x751F;&#x606F;&#x3059;&#x308B;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x7FA4;&#x96C6;&#x306E;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3092;&#x53D6;&#x5F97;&#x3059;&#x308B;&#x98F2;&#x6599;&#x6C34;&#x306E;&#x5730;&#x4E0B;&#x6C34;&#x306E;&#x57CB;&#x8535;&#x91CF;&#x3092;&#x7BA1;&#x7406;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30CB;&#x30FC;&#x30BA;&#x306E;&#x9AD8;&#x307E;&#x308A;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x306F;&#x7279;&#x306B;&#x91CD;&#x8981;&#x3067;&#x3059;&#x3002;

&#x9589;&#x3058;&#x8FBC;&#x3081;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x3068;&#x4E0D;&#x5727;&#x5E2F;&#x6C34;&#x5C64;&#x751F;&#x614B;&#x7CFB;&#x306B;&#x751F;&#x606F;&#x3059;&#x308B;&#x5FAE;&#x751F;&#x7269;&#x7FA4;&#x96C6;&#x306E;&#x30E1;&#x30BF;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x6BD4;&#x8F03;&#x3002;

&#xB099;&#xB18D; &#xB18D;&#xC5C5; &#xC9C0;&#xC5ED;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xB450; &#xAC1C;&#xC758; &#xB300;&#xC218;&#xCE35; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC758; metagenomic &#xBD84;&#xC11D; &#xAD6C;&#xC131;&#xACFC; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xCEE4;&#xBBA4;&#xB2C8;&#xD2F0;&#xC758; &#xAE30;&#xB2A5; &#xC0AC;&#xC774; &#xCC28;&#xC774;&#xAC00; &#xC5B4;&#xB290; &#xC815;&#xB3C4; &#xAC10; &#xAE08; &#xBC0F; &#xD45C;&#xBA74; &#xC601;&#xD5A5; unconfined &#xC9C0; &#xD558; &#xC218; &#xC0DD;&#xD0DC;&#xACC4; &#xC870;&#xC0AC;&#xB97C; &#xC218;&#xD589; &#xD588;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBC18;&#xBA74; Deltaproteobacteria &#xBC0F; Clostridiales overrepresented &#xD55C;&#xC815; &#xB41C; &#xB300;&#xC218;&#xCE35; &#xD588;&#xB2E4; Rhodospirillales, Rhodocyclales, Chlorobia &#xBC0F; Circovirus unconfined &#xB300;&#xC218;&#xCE35;&#xC5D0; overrepresentation&#xC640; taxa&#xC5D0; &#xADFC;&#xBCF8;&#xC801;&#xC778; &#xBCC0;&#xD654;&#xAC00; &#xBCF4;&#xC600;&#xB2E4;. &#xD56D;&#xC0DD;&#xC81C; &#xC800;&#xD56D; (&beta;-&#xB77D; &#xD0C0; &#xB9C8; &#xC81C; &#xC720;&#xC804;&#xC790;), DNA &#xBCF5;&#xC81C;, &#xC720; &#xB2F9; &#xBC0F; &#xD3EC;&#xB3C4; &#xB2F9; &#xC774;&#xC6A9; &#xB4F1; &#xB300;&#xC0AC; &#xACFC;&#xC815;&#xC758; &#xC0C1;&#xB300; overrepresentation &#xC778;&#xC0B0; &#xB300;&#xC0AC;&#xC640; &#xC804; &#xBD84; &#xAE00;&#xADC0; &#xACBD;&#xB85C; &#xC81C;&#xD55C; &#xB41C; &#xB300;&#xC218;&#xCE35;&#xC5D0; &#xBAA8;&#xB4E0; overrepresented &#xD588;&#xB2E4; flagella &#xC0DD;&#xC0B0; &#xD558;&#xBA74;&#xC11C; unconfined &#xB300;&#xC218;&#xCE35;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAD00;&#xCC30; &#xB418;&#xC5C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xCC28;&#xC774; &#xAC00;&#xB2A5;&#xC131;&#xC774; &#xC601;&#xC591; &#xC0C1;&#xD0DC;&#xC640; &#xB450; &#xAC1C;&#xC758; &#xC9C0; &#xD558; &#xC218; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC758; &#xC624;&#xC5FC; &#xBB3C;&#xC9C8;&#xC5D0; &#xB178;&#xCD9C;&#xC758; &#xC815;&#xB3C4;&#xC5D0; &#xCC28;&#xC774; &#xC758;&#xD574; &#xC8FC;&#xB3C4; &#xD588;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;,&#xC5D0; &#xBE44;&#xD574; &#xBBFC;&#xBB3C;, &#xBC14;&#xB2E4;, &#xCE68;&#xC804; &#xBB3C; &#xBC0F; &#xB3D9;&#xBB3C; &#xCC3D; &#xC790; metagenomes unconfined &#xBC0F; &#xBC00;&#xD3D0; &#xB41C; aquifers &#xD588;&#xB2E4; taxonomically metabolically &#xB354; &#xB9CE;&#xC740; &#xB2E4;&#xB978; &#xD658;&#xACBD;&#xC5D0; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xC11C;&#xB85C; &#xBE44;&#xC2B7;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xAC83;&#xC740; &#xB0AE;&#xC740; &#xC0B0;&#xC18C; &#xC218;&#xC900; &#xBC0F; &#xD587;&#xBE5B;&#xC758; &#xBD80;&#xC871;&#xC744; &#xD3EC;&#xD568; &#xD55C; &#xC9C0; &#xD558; &#xC218; &#xC0DD;&#xD0DC;&#xACC4;&#xC758; &#xBCF8;&#xC9C8;&#xC801;&#xC778; &#xAE30;&#xB2A5; &#xC81C;&#xACF5; &#xACE0;&#xC720; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xCEE4;&#xBBA4;&#xB2C8;&#xD2F0;&#xB97C; &#xB9CC;&#xB4E4; &#xC9C4;&#xD654;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD2B9;&#xC815; &#xBCBD; &#xAC10;. &#xB2E4;&#xB978; &#xC9C0; &#xD558; &#xC218; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC5D0; &#xAC70;&#xC8FC; &#xD558;&#xB294; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xCEE4;&#xBBA4;&#xB2C8;&#xD2F0;&#xC758; &#xAE30;&#xB2A5;&#xACFC; &#xAD6C;&#xC870;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAD11;&#xBC94;&#xC704; &#xD55C; &#xC774;&#xD574;&#xB97C; &#xC5BB;&#xB294; &#xC2DD; &#xC218;&#xC758; &#xC9C0; &#xD558; &#xC218; &#xBCF4;&#xD638; &#xC9C0;&#xC5ED; &#xAD00;&#xB9AC;&#xB97C; &#xC704;&#xD55C; &#xC99D;&#xAC00; &#xD544;&#xC694;&#xB85C; &#xC8FC;&#xC5B4;&#xC9C4; &#xD2B9;&#xD788; &#xC911;&#xC694; &#xD558;&#xB2E4;.

Metagenomic &#xBC00;&#xD3D0; &#xB41C; unconfined &#xB300;&#xC218;&#xCE35; &#xC0DD;&#xD0DC;&#xACC4;&#xC5D0; &#xC11C;&#xC2DD; &#xD558;&#xB294; &#xBBF8;&#xC0DD;&#xBB3C; &#xCEE4;&#xBBA4;&#xB2C8;&#xD2F0;&#xC758; &#xBE44;&#xAD50;.

Se realiz&oacute; un an&aacute;lisis de la metagen&oacute;mica de dos sistemas de acu&iacute;feros, situado en una regi&oacute;n de producci&oacute;n lechera para examinar en qu&eacute; medida la composici&oacute;n y funci&oacute;n de las comunidades microbianas var&iacute;a entre confinados y los ecosistemas de aguas subterr&aacute;neas no confinado superficie influencia. Se observ&oacute; un cambio fundamental de taxa con una sobrerepresentaci&oacute;n de Rhodospirillales, Rhodocyclales, Chlorobia y Circovirus en el acu&iacute;fero no confinado, mientras Deltaproteobacteria y Clostridiales estaban representados en el acu&iacute;fero confinado. Una sobrerrepresentaci&oacute;n relativa de los procesos metab&oacute;licos, incluyendo la resistencia a los antibi&oacute;ticos (&beta;-lactamasa genes), utilizaci&oacute;n de la glucosa y la lactosa y la replicaci&oacute;n del ADN se observaron en el acu&iacute;fero no confinado, mientras que la producci&oacute;n de flagelos, v&iacute;as de absorci&oacute;n de metabolismo y almid&oacute;n de fosfato fueron todos representadas en el acu&iacute;fero confinado. Estas diferencias probablemente fueron conducidas por diferencias en el estado nutricional y grado de exposici&oacute;n a los contaminantes de los dos sistemas de agua subterr&aacute;nea. Sin embargo, en comparaci&oacute;n con agua dulce, oc&eacute;ano, sedimento y metagenomas de tripas de animales, los acu&iacute;feros confinados y suelto eran taxon&oacute;micamente y metab&oacute;licamente m&aacute;s parecidos entre s&iacute; que a cualquier otro entorno. Esto sugiere que las caracter&iacute;sticas intr&iacute;nsecas de los ecosistemas de las aguas subterr&aacute;neas, incluyendo bajos niveles de ox&iacute;geno y la falta de luz solar, han proporcionado a nichos espec&iacute;ficos de evoluci&oacute;n para crear comunidades microbianas. Obtener una comprensi&oacute;n m&aacute;s amplia de la estructura y funci&oacute;n de las comunidades microbianas que habitan sistemas diferentes de aguas subterr&aacute;neas es particularmente importante dada la creciente necesidad de gestionar reservas de agua subterr&aacute;nea de agua potable.

Metagen&oacute;mica comparaci&oacute;n de las comunidades microbianas que habitan los ecosistemas acu&iacute;feros confinados y suelto.

Intuitively, it may seem that from the perspective of an individual bacterium the ocean is a vast, dilute, and largely homogeneous environment. Microbial oceanographers have typically considered the ocean from this point of view. In reality, marine bacteria inhabit a chemical seascape that is highly heterogeneous down to the microscale, owing to ubiquitous nutrient patches, plumes, and gradients. Exudation and excretion of dissolved matter by larger organisms, lysis events, particles, animal surfaces, and fluxes from the sediment-water interface all contribute to create strong and pervasive heterogeneity, where chemotaxis may provide a significant fitness advantage to bacteria. The dynamic nature of the ocean imposes strong selective pressures on bacterial foraging strategies, and many marine bacteria indeed display adaptations that characterize their chemotactic motility as "high performance" compared to that of enteric model organisms. Fast swimming speeds, strongly directional responses, and effective turning and steering strategies ensure that marine bacteria can successfully use chemotaxis to very rapidly respond to chemical gradients in the ocean. These fast responses are advantageous in a broad range of ecological processes, including attaching to particles, exploiting particle plumes, retaining position close to phytoplankton cells, colonizing host animals, and hovering at a preferred height above the sediment-water interface. At larger scales, these responses can impact ocean biogeochemistry by increasing the rates of chemical transformation, influencing the flux of sinking material, and potentially altering the balance of biomass incorporation versus respiration. This review highlights the physical and ecological processes underpinning bacterial motility and chemotaxis in the ocean, describes the current state of knowledge of chemotaxis in marine bacteria, and summarizes our understanding of how these microscale dynamics scale up to affect ecosystem-scale processes in the sea.

Ecology and physics of bacterial chemotaxis in the ocean.

Standard methodologies for sampling the physicochemical conditions of groundwater recommend purging a bore for three bore volumes to avoid sampling the stagnant water within a bore and instead gain samples representative of the aquifer. However, there are currently no methodological standards addressing the amount of purging required to gain representative biological samples to assess groundwater bacterial and viral abundances. The objective of this study was to examine how bacterial and viral abundances change during the purging of bore volumes. Six bores infiltrating into unconfined aquifers were pumped for five or six bore volumes each and bacteria and virus-like particles (VLPs) were enumerated from each bore volume using flow cytometry. In examination of the individual bores trends in bacterial abundances were observed to increase, decrease, or remain constant with each purged bore volume. Furthermore, triplicates taken at each bore volume indicated substantial variations in VLP and bacterial abundances that are often larger than the differences between bore volumes. This indicates a high level of small scale heterogeneity in microbial community abundance in groundwater samples, and we suggest that this may be an intrinsic feature of bore biology. The heterogeneity observed may be driven by bottom up processes (variability in the distribution of organic and inorganic nutrients), top-down processes (grazing and viral lysis), physical heterogeneities in the bore, or technical artifacts associated with the purging process. We suggest that a more detailed understanding of the ecology underpinning this variability is required to adequately describe the microbiological characteristics of groundwater ecosystems.

Variability in bacteria and virus-like particle abundances during purging of unconfined aquifers.

Different oceanographic provinces host discrete microbial assemblages that are adapted to local physicochemical conditions. We sequenced and compared the metagenomes of two microbial communities inhabiting adjacent water masses in the Tasman Sea, where the recent strengthening of the East Australian Current (EAC) has altered the ecology of coastal environments. Despite the comparable latitude of the samples, significant phylogenetic differences were apparent, including shifts in the relative frequency of matches to Cyanobacteria, Crenarchaeota and Euryarchaeota. Fine-scale variability in the structure of SAR11, Prochlorococcus and Synechococcus populations, with more matches to 'warm-water' ecotypes observed in the EAC, indicates the EAC may drive an intrusion of tropical microbes into temperate regions of the Tasman Sea. Furthermore, significant shifts in the relative importance of 17 metabolic categories indicate that the EAC prokaryotic community has different physiological properties than surrounding waters.

Contrasting microbial assemblages in adjacent water masses associated with the East Australian Current.

Knowledge about viral diversity and abundance in deep groundwater reserves is limited. We found that the viral community inhabiting a deep confined aquifer in South Australia was more similar to reclaimed water communities than to the viral communities in the overlying unconfined aquifer community. This similarity was driven by high relative occurrence of the single-stranded DNA viral groups Circoviridae, Geminiviridae and Microviridae, which include many known plant and animal pathogens. These groups were present in a 1500-year-old water situated 80 m below the surface, which suggests the potential for long-term survival and spread of potentially pathogenic viruses in deep, confined groundwater. Obtaining a broader understanding of potentially pathogenic viral communities within aquifers is particularly important given the ability of viruses to spread within groundwater ecosystems.

Confined aquifers as viral reservoirs.

Diseases are an emerging threat to ocean ecosystems. Coral reefs, in particular, are experiencing a worldwide decline because of disease and bleaching, which have been exacerbated by rising seawater temperatures. Yet, the ecological mechanisms behind most coral diseases remain unidentified. Here, we demonstrate that a coral pathogen, Vibrio coralliilyticus, uses chemotaxis and chemokinesis to target the mucus of its coral host, Pocillopora damicornis. A primary driver of this response is the host metabolite dimethylsulfoniopropionate (DMSP), a key element in the global sulfur cycle and a potent foraging cue throughout the marine food web. Coral mucus is rich in DMSP, and we found that DMSP alone elicits chemotactic responses of comparable intensity to whole mucus. Furthermore, in heat-stressed coral fragments, DMSP concentrations increased fivefold and the pathogen's chemotactic response was correspondingly enhanced. Intriguingly, despite being a rich source of carbon and sulfur, DMSP is not metabolized by the pathogen, suggesting that it is used purely as an infochemical for host location. These results reveal a new role for DMSP in coral disease, demonstrate the importance of chemical signaling and swimming behavior in the recruitment of pathogens to corals and highlight the impact of increased seawater temperatures on disease pathways.

A bacterial pathogen uses dimethylsulfoniopropionate as a cue to target heat-stressed corals.

To explore how microbial community composition and function varies within a coral reef ecosystem, we performed metagenomic sequencing of seawater from four niches across Heron Island Reef, within the Great Barrier Reef. Metagenomes were sequenced from seawater samples associated with (1) the surface of the coral species Acropora palifera, (2) the surface of the coral species Acropora aspera, (3) the sandy substrate within the reef lagoon and (4) open water, outside of the reef crest. Microbial composition and metabolic function differed substantially between the four niches. The taxonomic profile showed a clear shift from an oligotroph-dominated community (e.g. SAR11, Prochlorococcus, Synechococcus) in the open water and sandy substrate niches, to a community characterised by an increased frequency of copiotrophic bacteria (e.g. Vibrio, Pseudoalteromonas, Alteromonas) in the coral seawater niches. The metabolic potential of the four microbial assemblages also displayed significant differences, with the open water and sandy substrate niches dominated by genes associated with core house-keeping processes such as amino acid, carbohydrate and protein metabolism as well as DNA and RNA synthesis and metabolism. In contrast, the coral surface seawater metagenomes had an enhanced frequency of genes associated with dynamic processes including motility and chemotaxis, regulation and cell signalling. These findings demonstrate that the composition and function of microbial communities are highly variable between niches within coral reef ecosystems and that coral reefs host heterogeneous microbial communities that are likely shaped by habitat structure, presence of animal hosts and local biogeochemical conditions.

Variability in microbial community composition and function between different niches within a coral reef.

Bacteria from the genus Vibrio are a common and environmentally important group of bacteria within coastal environments and include species pathogenic to aquaculture organisms. Their distribution and abundance are linked to specific environmental parameters, including temperature, salinity and nutrient enrichment. Accurate and efficient detection of Vibrios in environmental samples provides a potential important indicator of overall ecosystem health while also allowing rapid management responses for species pathogenic to humans or species implicated in disease of economically important aquacultured fish and invertebrates. In this study, we developed a surface immuno-functionalisation protocol, based on an avidin-biotin type covalent binding strategy, allowing specific sandwich-type detection of bacteria from the Vibrio genus. The assay was optimized on 12 diverse Vibrio strains, including species that have implications for aquaculture industries, reaching detection limits between 7×10(3) to 3×10(4) cells mL(-1). Current techniques for the detection of total Vibrios rely on laborious or inefficient analyses resulting in delayed management decisions. This work represents a novel approach for a rapid, accurate, sensitive and robust tool for quantifying Vibrios directly in industrial systems and in the environment, thereby facilitating rapid management responses.

Surface immuno-functionalisation for the capture and detection of Vibrio species in the marine environment: a new management tool for industrial facilities.

Corals experience intimate associations with distinct populations of marine microorganisms, but the microbial behaviours underpinning these relationships are poorly understood. There is evidence that chemotaxis is pivotal to the infection process of corals by pathogenic bacteria, but this evidence is limited to experiments using cultured isolates under laboratory conditions. We measured the chemotactic capabilities of natural populations of coral-associated bacteria towards chemicals released by corals and their symbionts, including amino acids, carbohydrates, ammonium and dimethylsulfoniopropionate (DMSP). Laboratory experiments, using a modified capillary assay, and in situ measurements, using a novel microfabricated in situ chemotaxis assay, were employed to quantify the chemotactic responses of natural microbial assemblages on the Great Barrier Reef. Both approaches showed that bacteria associated with the surface of the coral species Pocillopora damicornis and Acropora aspera exhibited significant levels of chemotaxis, particularly towards DMSP and amino acids, and that these levels of chemotaxis were significantly higher than that of bacteria inhabiting nearby, non-coral-associated waters. This pattern was supported by a significantly higher abundance of chemotaxis and motility genes in metagenomes within coral-associated water types. The phylogenetic composition of the coral-associated chemotactic microorganisms, determined using 16S rRNA amplicon pyrosequencing, differed from the community in the seawater surrounding the coral and comprised known coral associates, including potentially pathogenic Vibrio species. These findings indicate that motility and chemotaxis are prevalent phenotypes among coral-associated bacteria, and we propose that chemotaxis has an important role in the establishment and maintenance of specific coral-microbe associations, which may ultimately influence the health and stability of the coral holobiont.The ISME Journal advance online publication, 23 January 2015; doi:10.1038/ismej.2014.261.

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Justin R. Seymour

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