يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

محاكاة المختبر من الحديد (II) الغنية نظام الموجات المتقلبة عصر ما قبل الكمبري البحرية لاستكشاف نمو البكتيريا الضوئي

11.7K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/54251

⸱

يوليو 24, 2016

 ,  ,  , 
1Department of Geosciences, University of Tuebingen, 2Department of Geological and Atmospheric Sciences, Iowa State University

في هذه المقالة

ملخص

نحن محاكاة حديدي نظام الموجات المتقلبة البحرية عصر ما قبل الكمبري في عمود مختبر مقياس التدفق من خلال العمودي. وكان الهدف هو فهم الشخصية كيف الجيوكيميائية من O 2 والحديد (II) تتطور البكتيريا الزرقاء تنتج O 2. وأظهرت النتائج أن إنشاء تدرج كيميائي بسبب الحديد (II) الأكسدة التي تنتجها الضوئي O 2.

الملخص

مفهوم التقليدي لترسب بعض ما قبل العصر الكمبري النطاقات تشكيلات الحديد (BIF) العائدات على افتراض أن الحديد الحديدية [الحديد (II)] الموجات المتقلبة من مصادر المياه الحارة في المحيط عصر ما قبل الكمبري والمؤكسدة التي كتبها الأكسجين الجزيئي [O 2] التي تنتجها البكتيريا الزرقاء. أقدم BIFs، أودعت قبل الكبير الأكسدة الحدث (الحكومة المصرية) في حوالي 2.4 بليون سنة (غراي) قبل، قد شكلت عن طريق الأكسدة المباشرة من الحديد (II) من خلال anoxygenic photoferrotrophs في ظل ظروف نقص الأكسجين. كوسيلة لاختبار أنماط الجيوكيميائية والمعدنية التي تتطور في ظل سيناريوهات البيولوجية المختلفة، قمنا بتصميم عمودي العمود التدفق من خلال 40 سنتيمترا لمحاكاة نقص الأكسجين الحديد (II) الغنية ممثل من المحيط القديم نظام الموجات المتقلبة البحرية على نطاق المختبر . كانت معبأة في اسطوانة مع مسامية مصفوفة الزجاج حبة لتحقيق الاستقرار في التدرجات الجيوكيميائية، ويمكن أخذ عينات السائل لتقدير الحديد في جميع أنحاء عمود الماء. كان الأوكسجين المذابالكشف غير جراحية عن طريق optodes من الخارج. النتائج من التجارب الحيوية التي تنطوي على تدفقات الموجات المتقلبة من الحديد (II) من الأسفل، التدرج ضوء متميزة من أعلى، والبكتيريا الزرقاء موجودة في عمود الماء، وتظهر أدلة واضحة لتشكيل الحديد (III) الرواسب المعدنية وتطوير تدرج كيميائي بين الحديد (II) وO 2. هذا العمود يسمح لنا لاختبار الفرضيات لتشكيل BIFs من زراعة البكتيريا الزرقاء (وفي photoferrotrophs المستقبل) في ظل ظروف ما قبل الكمبري البحرية المحاكاة. علاوة على ذلك فإننا نفترض أن مفهوم عمود لدينا يسمح لمحاكاة مختلف البيئات الكيميائية والفيزيائية - بما في ذلك الترسبات البحرية أو البحيرات الضحلة.

المقدمة

في عصر ما قبل الكمبري (4،6-،541 غراي منذ) شهدت أجواء تدريجي تراكم الضوئي تنتج الأوكسجين (O 2)، وربما تخللتها تغييرات تدريجية في ما يسمى "العظمى الأكسدة الحدث" (الحكومة المصرية) في حوالي 2.4 غراي قبل، و مرة أخرى في نطاق البيضة (1-،541 غراي قبل)، ويا الغلاف الجوي 2 اقترب مستويات الحديثة 1. البكتيريا الزرقاء هي بقايا تطورية من الكائنات الحية الأولى قادرة على التمثيل الضوئي الاوكسجينية 2. تدعم الأدلة والنماذج الدراسات الجيوكيميائية دور البيئات الساحلية الضحلة في إيواء الجماعات النشطة من البكتيريا الزرقاء أو الكائنات قادرة على التمثيل الضوئي الاوكسجينية أو phototrophs الاوكسجينية، وتوليد الأكسجين الواحات المحلية في سطح المحيط دون جو يغلب عوز الأكسجين 3-5.

خلع طوق تشكيلات الحديد (BIFs) من مياه البحر في جميع أنحاء نقطة ما قبل الكمبري إلى الحديد (II) (الحديد (II)) بوصفها كبرى الجيوكيميائية جonstituent من مياه البحر، على الأقل محليا، خلال ترسبها. بعض من أكبر BIFs ودائع في المياه العميقة، وتشكيل قبالة الجرف القاري والمنحدر. كمية من الحديد المودعة غير متوافق من وجهة نظر موازنة الكتلة مع الغالب القاري (أي التجوية) المصدر. لذلك، فإن الكثير من الحديد يجب أن يكون تم توريدها من التغيير الهيدروحرارية من الفوق مافية أو قاع البحر المافية قشرة 6. أودعت تقديرات معدل الحديد خارجي من البيئات الساحلية تتفق مع الحديد (II) الموردة إلى سطح المحيط عبر الموجات المتقلبة 7. من أجل الحديد ليتم نقلها في التيارات الموجات المتقلبة، يجب أن يكون حاضرا في شكل انخفاض والمتنقلة - كما الحديد (II). متوسط ​​الدولة أكسدة الحديد في الحفاظ على BIF هي 2.4 8 ويعتقد عموما أن BIF الحفاظ المودعة الحديد كما الحديد (III)، عندما شكلت الموجات المتقلبة الحديد (II) وأكسدة، ربما عن طريق الأكسجين. لذلك، واستكشاف آليات الأكسدة المحتملة الحديد (II) على طول المنحدر environmeاليلة من المهم أن نفهم كيف تشكلت BIF. وعلاوة على ذلك، حددت المكرر توصيف الجيوكيميائية من الرواسب البحرية أن الظروف حديدي، حيث (II) والحديد موجود في عمود نقص الأكسجين في الماء، وكانت ميزة المستمرة للمحيطات في جميع أنحاء عصر ما قبل الكمبري، وربما لم تقتصر على مجرد الزمان والمكان حيث ترسبت BIF 9. لذلك، لملياري سنوات على الأقل من تاريخ الأرض، كانت واجهات الأكسدة بين الحديد (II) وO 2 في المحيطات الضحلة المرجح شائعا.

العديد من الدراسات الاستفادة من المواقع الحديثة التي هي النظير الكيميائية و / أو البيولوجية من ميزات مختلفة من المحيط عصر ما قبل الكمبري. وخير مثال على بحيرات حديدي حيث الحديد (II) مستقرة وموجودة في المياه السطحية المضاءة بنور الشمس في حين أن النشاط الضوئي (بما في ذلك البكتيريا الزرقاء) تم الكشف عن 10-13. توفر نتائج هذه الدراسات نظرة ثاقبة الخصائص الجيوكيميائية والميكروبية لناقصة الأكسدة لنقص الأكسجين / فرتدرج كيميائي ruginous. لكن هذه المواقع عموما طبقية جسديا مع قليل الاختلاط الرأسي 14، بدلا من واجهات الكيميائية التي تحدث في نظام الموجات المتقلبة، ويعتقد أن دعم معظم إنتاج الأكسجين في وقت ما قبل الكمبري (4).

والتناظرية الطبيعي لاستكشاف وتطوير واحة الأكسجين البحرية تحت جو عوز الأكسجين، وفي ل(II) نظام الموجات المتقلبة الغنية الحديد في مشمس عمود المياه السطحية غير متوفر على الأرض الحديثة. لذلك، هناك حاجة لنظام المختبرات التي يمكن محاكاة منطقة الموجات المتقلبة حديدي وأيضا دعم نمو البكتيريا الزرقاء وphotoferrotrophs. فهم وتحديد العمليات الميكروبية وتفاعلها مع الوسط المائي الموجات المتقلبة التي تمثل مياه البحر ما قبل الكمبري يعزز التفاهم ويمكن أن تكمل المعلومات المكتسبة من السجل الصخور من أجل فهم كامل للعمليات البيولوجية الكيميائية مميزة على الأرض القديمة.

ولتحقيق هذه الغاية، تم تصميم عمود نطاق المختبر الذي تم ضخ الحديد (II) الغنية مياه البحر المتوسط ​​(الرقم الهيدروجيني محايدة) في الجزء السفلي من العمود، وتضخ من أعلى. وقدمت إضاءة في أعلى لإنشاء "منطقة مضاءة" 4 سم واسعة التي دعمت نمو البكتيريا الزرقاء في أعلى 3 سم. البيئات الطبيعية الطبقية واستقرت من قبل التدرجات الفيزيائية، مثل الملوحة أو الحرارة بشكل عام. من أجل تحقيق الاستقرار في عمود الماء على نطاق المختبر، كانت معبأة في اسطوانة العمود مع مسامية مصفوفة حبة الزجاج التي ساعدت على الحفاظ على إنشاء أنماط الجيوكيميائية التي وضعت أثناء التجربة. تم تطبيق المستمر تدفق الغاز N 2 / CO 2 إلى تدفق فراغ الرأس العمود من أجل الحفاظ على جو عوز الأكسجين يعكس محيط قبل الحكومة المصرية 15. بعد أن تم إنشاء تدفق ثابت من الحديد (II)، تم تلقيح البكتيريا الزرقاء في جميع أنحاء العمود، وgrowt بهمتم رصد ساعة من عدد الخلايا على عينات إزالتها من خلال منافذ أخذ العينات. تم رصد الأكسجين في الموقع عن طريق وضع رقائق optode الحساسة للأكسجين على وجعل الجدار الداخلي للاسطوانة العمود والقياسات مع الألياف البصرية من خارج العمود. وكميا مائي الحديد أنواع جديدة من عينات إزالة من الموانئ أخذ العينات أفقي حل عمق وتحليلها مع أسلوب Ferrozine. تجارب السيطرة الأحيائية والنتائج تظهر إثبات صحة مفهوم - أن التناظرية نطاق المختبر لعمود الماء القديم، حافظت بمعزل عن الغلاف الجوي، ويمكن تحقيقه. نمت البكتيريا الزرقاء وإنتاج الأكسجين، وكانت ردود الفعل بين الحديد (II) والأكسجين للحل. هنا، يتم تقديم منهجية لتصميم وإعداد والتجمع، والتنفيذ، وأخذ عينات من هذا العمود، جنبا إلى جنب مع نتائج شوط 84 ساعة من العمود في حين تلقيح مع cyanobacterium البحرية متعاقبات حبيبية ليرة سورية. PCC 7002.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. إعداد التثقيف المتوسطة

ملاحظة: يتم سرد معلومات عن مطلوبا معدات والمواد الكيميائية والإمدادات اللازمة لإعداد مستنبت في الجدول 1 مائل رموز حرفي رقمي بين قوسين تشير إلى معدات مفصلة في الجدول 2 وهو مبين في الشكل 1.

  1. إعداد 5 لترات من البحرية Phototroph (MP) متوسطة (المشار إليها فيما يلي باسم "المتوسطة") بعد بروتوكول وو وآخرون. 16. ضبط درجة الحموضة إلى 6.8 باستخدام عوز الأكسجين ومعقم 1 M حمض الهيدروكلوريك أو 0.5 M ناكو 3. كمصدر للحديد (II)، إضافة 3.5 مل من 1 M نقص الأكسجين ومعقم FeCl 2 -solution لتحقيق الحديد النهائي (الثاني) تركيز 500 ميكرومتر بعد تصفية حل المتوسط ​​في الخطوة التالية.
  2. تخزين حل المتوسط ​​في 5 درجة مئوية لمدة 48 ساعة من أجل ترسيب الحديد (II) الكربونات والفوسفات والمعادن. الحديد (II) إضافة والحديد النتائج هطول المعدنية في الرقم الهيدروجيني التغيير، وبالتالي إعادة ضبط درجة الحموضة إلى 6.8. تصفية المتوسطة في نقص الأكسجين (100٪ N 2) صندوق قفازات من خلال وحدة 0.22 ميكرون فلتر. الاستغناء عن وسيلة تصفيتها في زجاجة معقمة 5 L الزجاج (E.'1) داخل صندوق قفازات، وقبعة مع معقمة سدادة بوتيل المطاط.
  3. تدفق فراغ الرأس من القمقم المتوسطة مع N 2 / CO 2 (ت / ت، 90/10) عن طريق إدخال إبرة القابل للتصرف واحد متصل إلى خط الغاز في سدادة، وإبرة الثانية التي تعمل بمثابة تنفيس. تأكد من تغيير حجم فراغ الرأس 10 مرات. على سبيل المثال، مع تدفق الغاز المستمر من 10 مل / ثانية، تدفق حجم فراغ الرأس من 50 مل لمدة لا تقل عن 50 ثانية (مقارنة Hungate وميسي 17).
  4. تغطية زجاجة المتوسطة (E) التي هي الآن جاهزة للاستخدام مع رقائق الألومنيوم وتخزينها في RT في ظل ظروف مظلمة لمنع photooxidation من الحديد (II). اسمحوا 3 أيام لإعداد المتوسط.

2. إعداد والثقافة

"> ملاحظة:. يوصف ثقافة متعاقبات حبيبية س PCC 7002 التي يتم استخدامها في التجربة العمود كما وحيدة الخلية البحرية جنس البكتيريا الزرقاء غيروي التغذي الضوئي 18 تم تقديمها من قبل الدكتور محمد Eisenhut (معهد الكيمياء الحيوية النباتية، جامعة دوسلدورف، ألمانيا) وبالنسبة للدراسة الحالية كانت تزرع ثقافة الأسهم على نقص الأكسجين النائب وسيط وبدون الحديد الإضافي (II).

  1. إعداد 100 مل المتوسطة النائب التالية بروتوكول وو وآخرون. 16 ولكن كلوريد الحديديك البديل مع 1 مل / لتر سترات الأمونيوم الحديديك في 6 ملغ / مل.
  2. في ظل ظروف نقص الأكسجين (صندوق قفازات، N 2 100٪)، الاستغناء المتوسط ​​في واحدة 120 مل زجاجة المصل العقيمة، وكأب مع معقمة سدادة بوتيل المطاط وتجعيد مع غطاء الألومنيوم. تغيير فراغ الرأس إلى N 2 / CO 2 (ت / ت، 90/10) (قارن Hungate وميسي 17) وتطعيم مع 5٪ من الأسهم الثقافة. وفي وقت لاحق تخزين الثقافة في حاضنة الخفيفة عند 25 درجة مئوية و 600 لوكس من تونgsten المصباح الكهربائي.
  3. منذ متعاقبات حبيبية ليرة سورية. PCC 7002 وحساس، بعد نقل، تغطية زجاجة المصل مع منشفة ورقية رقيقة لمدة 24 ساعة الأولى داخل الحاضنة الخفيفة. السماح للثقافة لتنمو لمدة 6-8 أيام. والنشاط الضوئي يؤدي إلى أكسدة الحديد و(II) والحديد (II) لا تكون ثابتة عن الجدول الزمني لنمو الخلايا، وبالتالي نقل الثقافة بعد 7 أيام للحفاظ على الحديد (II) في المتوسط ​​والخلايا تتكيف مع الحديد (II).
  4. مراقبة كثافة الخلايا عن طريق أخذ عينات للكثافة الضوئية (OD) القياسات: كثافة الخلية (خلية / مل) من ثقافة يمكن تحديدها عن طريق امتصاص العينة تعليق خلية في الصور مطياف عند طول موجي 750 نانومتر (19). وهناك علاقة خطية بين التطوير التنظيمي 750 و عدد الخلايا المجهرية المباشرة للثقافة في مرحلة السجل تحديد كثافة الخلية المطلقة 20.
  5. حالما كثافة خلية من 10 8 خلايا / يتم التوصل مل،التفاف زجاجة المصل مع رقائق الألومنيوم من أجل وقف إنتاج الأكسجين عن طريق التمثيل الضوئي.
  6. إزالة O 2 في تعليق خلية باستخدام 0.22 ميكرون محقنة معقمة فلتر تعلق طويلة (100 ملم) إبرة المتاح إدراجها في وسط سائل. تدفق فراغ الرأس وفقاعة الثقافة مع N 2 / CO 2 لمدة 5 دقائق (قارن Hungate وميسي 17). الحفاظ على عينة في الظلام حتى التلقيح في العمود.

3. إعداد عناصر وأجزاء الفردية للالتجريبية مجموعة المتابعة

ملاحظة: معلومات عن المعدات اللازمة لانشاء التجريبية، يتم سرد الكميات والمواصفات الواردة في الجدول 2.   تعد أجزاء من البنود التي سيتم استخدامها لانشاء التجريبية مسبقا وصفت بشكل فردي مع حرف واحد (AG)، المدرجة في الجدول (2) وكما هو مبين مقربة في الشكل 1 كذلك. مائل رموز حرفي رقمي بين قوسين في البروتوكول تشير إلى معدات مفصلة في الجدول 2 وتظهر في الشكل 1.

  1. من أجل إعداد منافذ أخذ العينات (D) للعمود، إغلاق المنافذ مع ضيقة سدادات بوتيل المطاط (A.3). إدراج واحدة من الصلب غير القابل للصدأ إبرة (د. ') في سدادة بوتيل المطاط. تأكد من أن رأس الإبرة في وسط العمود.
    1. ربط الإبرة إلى أنبوب المطاط (D.2) وختم الاتصال مع أنبوب الانكماش الحراري (D.3). نعلق على الطرف الآخر من الأنبوب إلى لور موصل صغير قفل أنبوب ( 'D.5)، وختم الاتصال مع أنبوب الانكماش الحراري (D.3) وتغطية أنبوب موصل مع غطاء من البلاستيك المناسب (D.6) .
      ملاحظة: اعتمادا على العدد المرغوب فيه من الموانئ أخذ العينات من الضروري توفير الميناء الرئيسي واحد مع مختلف الموانئ أخذ العينات - therefoإعادة إدراج الإبر الفولاذ المقاوم للصدأ (D.1) في زاوية مائلة إلى سدادة بوتيل المطاط.
  2. من أجل توصيل زجاجات المتوسطة والتفريغ إلى العمود، تعديل بوتيل سدادات المطاط باتباع الخطوات التالية:
    1. إدراج اثنين من الشعيرات الدموية الفولاذ المقاوم للصدأ (E.3، E.4) في سدادة بوتيل المطاط (E.2). توصيل أنابيب مطاطية مناسبة (E.6) لهذه الشعيرات الدموية وختم الاتصال مع أنابيب الانكماش الحراري (E.5).
    2. إضافة أنبوب موصل (E.7) إلى الطرف الآخر من أنبوب شعري الطويل (E.3)، وكذلك إصلاح هذا الموصل مع أنبوب الانكماش الحراري (E.5).
    3. ربط إبرة الفولاذ المقاوم للصدأ (E.11) إلى نهاية خالية من الأنبوب الآخر تعلق على شعري أقصر (E.4)، وختم اتصالات مع انكماش الأنابيب (E.5)، وأدخل الطرف الآخر من غير القابل للصدأ إبرة الصلب إلى سدادة أصغر بوتيل المطاط (E.10).
    4. إدراج اثنين من الشعيرات الدموية الفولاذ المقاوم للصدأ (G.3) في بوتيل كبير سدادة مطاطية (G.2) وإرفاق أنابيب المناسبة المطاط (G.4، G.5). قم بتوصيل الطرف الحر للأنبوب المطاط أقصر (G.4) لزجاجة الشعرية التفريغ المتوسط ​​(W2). تجهيز نهاية خالية من الأنبوب الطويل (G.5) مع موصل أنبوب صغير (G.6). كرر هذه الخطوات من أجل إعداد سدادة بوتيل المطاط آخر لزجاجة تفريغ الثانية.
  3. إعداد سدادة لوحة التوزيع المتوسطة (F) عن طريق إدخال إبرتين الفولاذ المقاوم للصدأ (F.3) في سدادة بوتيل المطاط (F.2) من أجل إنتاج اثنين من وسائل الإعلام خطوط الإمداد للعمود. نعلق أنبوب المطاط (F.4) إلى كل من الإبر وربط واحد الشعرية زجاجة المتوسط ​​(C1) إلى واحد من أنابيب مطاطية، على التوالي.
  4. من أجل إعداد الغدد للخط العرض المتوسطة (B)، ربط واحدة متوسطةالشعرية العرض (C2) إلى موصل أنبوب صغير (B.3) مع أنبوب المطاط (B.4). كرر هذه الخطوة الغدة العرض المتوسطة آخر.
    1. استخدام الشعرية التفريغ يعد المتوسط ​​(W1) بدلا من ذلك إلى إعداد الغدد للخط تصريف المتوسطة واتبع الخطوات السابقة (قارن (ب) في الشكل رقم 1).
      ملاحظة: ومن المفيد لتسمية مدخل ومخرج مع ألوان مختلفة من الشريط للمساعدة في تجميع السليم.
  5. تجميع أجزاء لوحة تبادل الغازات فراغ الرأس (ج) عن طريق إدراج اثنين طويلة لور قفل الإبر الفولاذ المقاوم للصدأ (C.2) في أنبوب المطاط (C.1) والتأكد من أن نصائح من الإبر تصل إلى 4 سم خارج الآخر نهاية الأنبوب. ملء الأنبوب مع البوليمرات الغراء (C.8) والسماح للجمعية جافة لمدة لا تقل عن 6 ساعة.
    1. فضفاضة ملء اثنين من الحقن لور قفل الزجاج (C.3) مع القطن (C.4).
    2. بشكل منفصل إعداد اثنين بوتيل فركنوفمبر سدادات (C.5)، واحدة مع إبرة الفولاذ المقاوم للصدأ إدراج (C.6) والآخر مع ابرة من الفولاذ المقاوم للصدأ (C.7). لا اتصال المحاقن الزجاج، وحتى الان.
  6. تحضير حقنة زجاجية (E.8) مليئة القطن (E.9) لاستخدامها لاحقا في خط مع متوسطة حزمة زجاجة والغاز (GP).
  7. تجميع معدات لحزمة غاز 10 لتر (GP) من خلال ربط أنبوب المطاط (gp.1) على صمام حزمة الغاز. إدراج أنبوب موصل (gp.2) في نهاية خالية من أنبوب من المطاط. كرر هذا الإجراء ثانية حزمة غاز 10 لتر.

4. تعقيم العمود ومعدات

ملاحظة: اعتمادا على الخواص المادية، وتعقيم المعدات من قبل إحدى الطرق الثلاثة التالية:

  1. تعقيم المعدات المصنوعة من الزجاج من الفرن الجاف (180 درجة مئوية لمدة 4.25 ساعة):
    1. تعقيم المعدات لصنع المتوسطة (انظر الجدول 1 والقسم 1.2) على حدة ومقدما. لذلك، وإعداد 2 × 5 قوارير الزجاج L وتغطية افتتاح وعنق الزجاجة مع رقائق الألومنيوم. حزمة 4 × 5 مل و 5 × 2 الماصات مل الزجاج في وعاء مقاوم للحرارة وفرن تعقيم جميع المعدات.
    2. تعقيم المعدات للعمود الذي أنشئ في الخطوة الثانية. التفاف الحقن الزجاجية (C.3، E.8، F.1 - أعدت في القسم 3) بورق الألمنيوم وتأكد من أن يتم إزالة سدادات بوتيل المطاط المقابلة.
    3. وضع الخرز الزجاجي (A.2) في كوب زجاجي وغطاء رأس مع رقائق الألومنيوم. تشمل أيضا لوحة شفافة زجاج (A.4)، 4 × موصلات كبيرة أنبوب (B.2) و 3 في اتجاه الموصل (G.7) ​​بورق الألمنيوم وفرن تعقيم كل شيء.
  2. تعقيم البلاستيك autoclavable والسوائل بواسطة الأوتوكلاف (120 درجة مئوية، 10 بار، 20 دقيقة):
    1. في الخطوة الأولى، الظريفrilize القارورة Widdel مع المتوسط، والحل -buffer NaHCO 3 و 2 بوتيل السدادات المطاطية لزجاجة 5 لتر.
      ملاحظة: يتم مسلوقة في الماء عالى النقاء 3 مرات إعداد سدادات بوتيل المطاط أولا ثم تعقيمها في دورق زجاجي مع قليل من الماء، وتغطيتها بورق الألمنيوم. سدادات الرطبة هي أسهل للإدراج في قوارير زجاجية.
    2. في الخطوة الثانية تعقيم المعدات للعمود التجريبية اقامة. من أجل إعداد العمود لتعقيم في الأوتوكلاف، والتفاف افتتاح قمة وسائل الاعلام فتحات العرض، وفتحات التصريف وسائل الإعلام، وفراغ الرأس تنفيس مع رقائق الألومنيوم قبل التعقيم.
    3. تغطية منافذ أخذ العينات (D.'5) مع القبعات البلاستيكية المناسبة (D.'6) وتأكد من إزالة المشابك (D.4) قبل التعقيم.
    4. التفاف سدادات بوتيل المطاط والشعيرات الدموية المقابلة لزجاجات المتوسطة والتفريغ (E.2؛ 2 × G.2 - أعدت طالقسم ن 3)، وسدادات صغيرة لالمحاقن الزجاجية (2 × C.5، E.'10 '؛ F.'2 - أعدت في القسم 3) والشعيرات الدموية المتصلة الغدد متوسطة العرض والتفريغ (S2، W1 - أعد القسم 3.4) في رقائق الألومنيوم وتعقيم جميع المعدات في الأوتوكلاف.
    5. بعد التعقيم، وتجفيف عمود تعقيمها والمعدات في الفرن على 60 درجة مئوية لمدة 4 ساعات أخرى.
  3. منذ أنابيب ضخ (حزب العمال) ليست autoclavable، تعقيم لهم في محلول الإيثانول (ETOH) (80٪ ETOH والمياه 20٪). ملء كوب المناسب مع ETOH-حل ووضع أنابيب ضخ فيها، وضمان أن أنبوب يملأ تماما مع ETOH-حل. تأخذ بها بعد 3 ساعات والتفاف مباشرة في رقائق الألومنيوم تعقيمها قبل (تعقيم فرن) واسمحوا الجافة في RT لمدة 2 ساعة.

5. جمعية العمود ومعدات

  1. وضع العمود (A) على سطح مستو واستقرار مع موقف المختبرات والمشابك. تأكد على العمل تحت ظروف معقمة (على سبيل المثال، في غضون 40 سم من موقد بنسن أو تحت غطاء الصفحي التدفق). إزالة بعناية رقائق الألومنيوم من افتتاح قمة وملء حبات الزجاج المعقم (A.2).
    1. تحضير الزجاج ووتش (A.4) وذلك حتى اغلاق محكم العمود عن طريق تطبيق الغراء البوليمرات (A.5) إلى السطح الداخلي في المنطقة حيث أنها سوف تكون على اتصال مع العمود. اضغط برفق على الزجاج ووتش في مكان في الجزء العلوي من العمود من أجل الغراء شطري معا بإحكام. سماح لا يقل عن 6 ساعة لتركيب لتجف.
      ملاحظة: من الممكن أن تضع، ​​سلك مرن غرامة العقيمة بين حافة العمود والزجاج ووتش، من أجل إزالة بسهولة الزجاج ساعة بعد التجربة.
  2. بينما كان يعمل تحت ظروف معقمة نعلق على الأجزاء التالية إلى العمود:
    1. ربط الأنابيب المطاطية (B.1) وموصلات أنبوب المقابلة (B.2) إلى فتحات العرض والتفريغ المتوسطة (قارن (ب) في الشكل رقم 1).
    2. ربط الموصلات أنبوب للغدد (B.3) لتوريد وسائل الاعلام والتفريغ (المعد في القسم 3.4) لمنافذ التوصيل المناظرة في العمود (قارن (ب) في الشكل رقم 1).
    3. نعلق لوحة تبادل الغازات فراغ الرأس (قارن (C) في الشكل رقم 1 - أعد القسم 3.5) إلى فراغ الرأس تنفيس في العمود وربط المحاقن الزجاج (C.3) إلى الإبر المقابلة الفولاذ المقاوم للصدأ (C.2) وإدراج سدادات المناسبة بوتيل المطاط (C.6، C.7 - أعدت في القسم 3.5.2) في المحاقن الزجاجية المليئة القطن (C.3).
  3. إدراج سدادات بوتيل المطاط لزجاجات التفريغ (2 × G.20؛ - أعدت في القسم 3.2) إلى قسمين معقمة 3 زجاجات L الزجاج (G.1)، وربط وصلات أنبوب من الزجاجات (G.6) إلى 3 في اتجاه الموصل (G.7).
  4. قم بتوصيل الطرف الحر للغدة الشعرية التفريغ المتوسط ​​(W1) إلى نهاية خالية من الشعرية زجاجة التفريغ (W2) مع أنابيب ضخ (حزب العمال). كرر هذا الإجراء الثاني المتوسط ​​الشعرية التفريغ الغدة وزجاجة تفريغ الثانية.
  5. قم بتوصيل الطرف الحر من واحد الشعرية زجاجة المتوسط ​​(S1) إلى نهاية خالية من الغدة الشعرية العرض المتوسط ​​(S2) مع أنابيب ضخ (حزب العمال). كرر هذا الإجراء الثاني الشعرية زجاجة المتوسط ​​والثاني المتوسط ​​الشعرية الغدة العرض.
  6. تجميع لوحة توزيع المتوسطة عن طريق إدراج سدادة مع الشعيرات الدموية المقابلة (F.2 - أعدت في القسم 3.3) في حقنة زجاجية من المتوسطلوحة التوزيع (F.1).
  7. ربط لوحة توزيع المتوسطة إلى الموصل من سدادة مطاطية بوتيل لزجاجة المتوسطة (E.7 - مقارنة F في الشكل 1).
  8. ربط N 2 / CO خط غاز 2 إلى فراغ الرأس لوحة تبادل الغازات إلى بالتركيبة قفل إبرة الفولاذ المقاوم للصدأ (انظر موقف (LLF) في الشكل رقم 1)، وتدفق تركيب العمود ونظام الشعرية مع N 2 / CO 2 في الضغط المنخفض (<10 م بار). الحفاظ على تدفق الغاز في نهايات مفتوحة الشعرية زجاجة المتوسط ​​(E.3)، 3-الطريق الموصل (G. 7)، ومنافذ أخذ العينات (D.5). لذلك، تأكد من أن يكون قبعات من الموانئ أخذ العينات (D.6) مفتوحة قليلا، للحفاظ على ظروف معقمة من خلال الضغط الزائد من الغاز المتدفقة.
    1. تدفق تثبيت كامل لمدة 20 دقيقة على الأقل.
      ملاحظة: بالإضافة إلى ذلك، فمن الممكن لإغلاق outgassiنانوغرام إبرة (C.6) من فراغ الرأس لوحة تبادل الغازات مع أنبوب المطاط المناسب والمشبك من أجل زيادة كفاءة التنظيف التثبيت الكامل.
  9. وفي الوقت نفسه، ملء كيس الغاز 10 لتر (GP) مع N 2 / CO 2 (ت / ت، 90/10)، وبعد 10 جولات من ملء وdeaerating (باستخدام مضخة فراغ) وحدة التخزين بالكامل لضمان الكيس هو عوز الأكسجين تماما . تأكد من إغلاق صمام حزمة الغاز بعد التعبئة النهائية. كرر هذا الإجراء مع حزمة الغاز الثانية، وإغلاق صمام بعد deaeration (أي تركها فارغة).
    ملاحظة: ليس صحيحا حزمة الغاز N 2 / CO 2 سوف تكون متصلا زجاجة المتوسطة من أجل تعويض حجم فراغ الرأس زيادة بسبب فقدان المتوسطة عن طريق الضخ. ن 2 / CO 2 مسح، ولكن حزمة الغاز الفارغة، سيتم لاحقا متصلا زجاجات التفريغ من أجل السماح للغاز للهروب من فراغ الرأس نتيجة لزيادة حجم تصريف السائل.
  10. إدراج رانه بوتيل سدادة مطاطية (E.10 - أعدت في القسم 3.2.3) في حقنة زجاجية معقمة مليئة القطن (E.8 - أعدت في القسم 3.6).
  11. ضع زجاجة متوسطة مملوءة ومغلقة (E - أعدت في القسم 1) على مقاعد البدلاء المختبر بجانب سدادة للزجاجة المتوسطة (E.2)، والاستعداد لربط سدادة إلى زجاجة المتوسطة باستخدام الإجراء التالي:
    1. إغلاق تدفق الغاز N 2 / CO 2 في الشعرية (E.3) عن طريق إغلاق أنبوب المطاط المقابلة (E.5) مع المشبك خرطوم.
    2. بخفة رفع سدادة مطاطية بوتيل قبالة زجاجة المتوسطة وتدفق فراغ الرأس مع N 2 / CO 2 (50 م بار) شنقا معقم، قطن حقنة -تعبئة مع عازمة، إبرة معدنية طويلة (1 ملم × 140 ملم) في عنق الزجاجة من القمقم المتوسطة (قارن Hungate وميسي 17).
    3. بسرعة إزالة سدادة بوتيل المطاط من زجاجة متوسطة وتضاف مستعدة سدادة بوتيل المطاط (E.2) في زجاجة المتوسطة (E).
    4. تغيير إبرة معدنية طويلة من حقنة (تستخدم في السابق لشطف فراغ الرأس) إلى إبرة يمكن التخلص منها (0.9 ملم × 45 ملم، على نطاق واسع) ويحقن سدادة من أجل تدفق فراغ الرأس من القمقم المتوسطة مع N 2 / CO 2.
    5. تأكد من أن يكون تدفق طفيف من الغاز في النهاية المفتوحة للحقنة الغاز (E.8 - تجميعها في القسم 5.10) متصلا سدادة الزجاجة المتوسطة. تدفق فراغ الرأس من القمقم المتوسطة (E) وحقنة زجاجية (E.8) لمدة 4 دقائق على الأقل.
  12. وفي الوقت نفسه، وتشديد القبعات البلاستيكية (D.6) من منافذ أخذ العينات (D.'5) وإغلاق أنابيب مطاطية المقابلة (D.2) مع المشبك (D.4).
    ملاحظة: إذا لزم الأمر، فتحإبرة إطلاق الغازات (C.6) من فراغ الرأس لوحة تبادل الغاز مرة أخرى من أجل الحفاظ على تدفق الغاز في نهاية مفتوحة من الإبرة.
  13. وضع حزمة الغاز 10 لتر، مليئة N 2 / CO 2 (المعد في القسم 5.9)، على مقاعد البدلاء المختبر. تأكد من أن أنبوب موصل في وضع بجانب النهاية المفتوحة للحقنة زجاجية (E.8) متصلا زجاجة متوسطة.
  14. بعد شطف فراغ الرأس من القمقم المتوسطة (E) لمدة 4 دقائق على الأقل، إغلاق خط الغاز N 2 / CO 2 من الحقنة التنظيف وبسرعة سحب إبرة حقن من سدادة (E.2). سوف يتم الافراج عن الضغط الزائد المتبقية من الغاز داخل فراغ الرأس من القمقم المتوسطة من خلال حقنة زجاجية (E.8).
    1. فتح بسرعة صمام حزمة الغاز واضغط برفق على كيس للحفاظ على تدفق N 2 / CO 2 من أجل مسح أنبوب وموصل من حزمة الغاز.
    2. حالما يتم الافراج عن الضغط الزائد من الزجاجة المتوسطة، وسرعان ما ربط موصل من حزمة الغاز (gp.3) إلى الموصل المماثل من حقنة زجاجية (E.8).
  15. توصيل فارغة حزمة غاز 10 لتر (GP) التي تم مسح من قبل 10 مرات مع N 2 / CO 2 (المعد في القسم 5.9) إلى ميناء حرا من 3 في اتجاه الموصل (G.7) ​​متصلا زجاجات التفريغ. تأكد للحفاظ على صمام حزمة الغاز مغلقة.
  16. تخفيف الضغط عن خط N 2 / CO 2 للغاز (<0.1 مللي بار) في لوحة تبادل الغازات فراغ الرأس (C في الشكل 1؛ موقف LLF) للحفاظ على تدفق الغاز من إبرة إطلاق الغازات (C.6).
  17. إدراج أنبوب مضخة (حزب العمال) في مضخة (P) وإزالة المشبك خرطوم من المطاط أنبوب المقابلة (E.6) من القمقم المتوسطة (E).
    1. فتح صمام حزمة الغاز (GP)متصلا زجاجات التفريغ (G) للسماح للهواء أن تطلق في حزمة الغاز في حين الزجاجات التفريغ تمتلئ المتوسطة التدفق.
  18. بدء ضخ ورصد لوحة توزيع المتوسطة (انظر (F)) ملء مع المتوسط. تأكد من إزالة الغاز المتبقي في لوحة كما تمتلئ بوضعها في وضع مقلوب. يتم تحرير الغاز من خلال الشعيرات الدموية التي تتصل المضخة.
  19. مراقبة عمود لأنها تملأ مع المتوسط، وضبط المضخة إلى معدل الضخ الصحيح من 0.45 لتر / يوم، والتي يمكن تحويلها إلى تدفق العمودي 10 ملم الحديد (II) / م 2 / د، وذلك لمحاكاة تدفق المواد الكيميائية المثيرة للاهتمام.
  20. تثبيت مصدر الضوء (L) 2 سم فوق نهاية العلوي من العمود وتغطية 10 سم العليا حول العمود مع شريط مظلم و / أو رقائق الألومنيوم لمنع الضوء من يشع من الجزء العلوي من العمود و إلقاء الضوء على الجزء السفلي من العمود. تغطية كاملتركيب مع غطاء من نسيج الظلام من أجل منع الإضاءة العمود من مصادر الضوء الخارجية.

6. تلقيح البكتيريا في العمود

ملاحظة: للحصول على تجربة مراقبة غير الحيوية يتم تخطي هذه الخطوة.

  1. منذ ثقافة الخلية سيتم حقنه مباشرة في العمود من خلال سدادات المطاط بوتيل من منافذ أخذ العينات الرئيسية على طول الجانب من العمود، للتأكد من أعددنا ستة المحاقن مع الإبر التي هي فترة طويلة بما فيه الكفاية للوصول إلى وسط الجسم العمود.
  2. تعقيم خارج سدادات بوتيل المطاط من منافذ أخذ العينات الست الرئيسية في العمود (A.3) مع محلول ETOH (80٪).
  3. هل لديك زجاجة المصل مع الثقافة للتلقيح جاهزة (المعد في القسم 2) وتعقيم بوتيل سدادة مطاطية المشتعلة عدة قطرات من محلول ETOH. تدفق الحقنة مع معقم N 2 / CO 2 قبل اتخاذ قسامة من الثقافة. خذ 1 مل سو حل الخلية عوز الأكسجين وحقنه في مركز العمود من خلال سدادات المطاط بوتيل من منافذ أخذ العينات الرئيسية (A.3).
    ملاحظة: اعتمادا على نمو البكتيريا، قد يكون من الضروري لضبط معدل الضخ (أو حتى وقف ضخ) خلال الأيام الأولى للمرحلة متخلفة لنمو الخلايا والتنمية لمنع الثقافات من أن جرفت.

7. أخذ العينات

ملاحظة: من أجل جمع العينات عبر التدرجات الكيميائية التي تتطور داخل العمود، فمن الضروري أن يبدأ أخذ العينات من أعلى الموانئ أخذ العينات السابقة إلى موانئ أعمق، كما يحدث فقدان الصوت. تأكد للحفاظ على ظروف معقمة (على سبيل المثال، من خلال العمل داخل 40 سم من موقد بنسن أو تحت غطاء الصفحي التدفق).

  1. جمع العينات الأولى 24 ساعة بعد التطعيم. تدفق الحقنة التي سيتم استخدامها لأخذ العينات مع N المعقم 2 / CO 2، وذلك لتجنب حقن الأكسجين في ساالموانئ mpling (D). تأكد من ملء المحاقن مع N 2 / CO 2 قبل أخذ العينات.
  2. بسرعة إزالة غطاء من البلاستيك (D.6) وإدراج حقنة أخذ العينات في أنبوب موصل (D.5). الحفاظ على وجود فجوة صغيرة بين حقنة وأنبوب موصل. الافراج عن الغاز من حقنة وتدفق أنبوب موصل مع N 2 / CO 2.
    1. بحزم ربط حقنة لموصل الأنبوب. إزالة المشبك (D.4) والبدء في أخذ عينة من حوالي 1 مل.
  3. بعد تعادله العينة وقبل إزالة المحاقن، وإرفاق المشبك (D.4). ثم إزالة حقنة أخذ العينات وإغلاق بحزم أنبوب موصل (D.5) مع غطاء من البلاستيك المطابق (D.6).
  4. على الفور كرر الخطوات من 7،1-7،3 لأخذ العينات من كل منفذ.
  5. جمع مجموعة التالية من العينات كل 24 ساعة.
    ملاحظة: للحصول على عينات إضافية في خطوات زمنية مختلفة، فمن الضروري إزالة صباحا صغيرount من عينة (على سبيل المثال، 0،2-0،4 مل) في البداية قبل العينة التي يمكن اتخاذها، من أجل إزالة وسائل الاعلام المتبقية داخل أنبوب أخذ العينات وتحقيق عينات تمثيلية من داخل العمود.

8. طرق التحليل

  1. الأكسجين الكمي:
    ملاحظة: يمكن تقدير تركيز الأكسجين داخل متوسطة التدفق من خلال وفراغ الرأس العمود غير جراحية وغير المدمر باستخدام أجهزة استشعار الأوكسجين البصرية والأكسجين حساسة بقع احباط الفلورسنت من 0.5 X 0.5 سم (ما يسمى optodes)، لصقها على طول الجدار الزجاجي الداخلي للعمود باستخدام الغراء السيليكون (A.6). تم التأكد من أن الأكسجين بقع احباط حساسة لا تعير اهتماما للأنواع الحديد من أجل تحقيق قراءات موثوقة.
    1. تأكد من معايرة برامج الكمبيوتر مع المعلمات المعايرة المناسبة لoptodes التي يتم استخدامها في العمود. أجهزة الاستشعار البصرية الأكسجين تأتي مع calibrat محددةأيون للقياس باستخدام التي تسيطر عليها الكمبيوتر الألياف البصرية متر الأوكسجين المقابلة.
    2. بدء القياس والحرص على عقد الألياف البصرية البوليمر للمتر الأوكسجين في الزاوية اليمنى لاحباط حساس الأكسجين الذي يتم لصقها داخل الجدار الزجاجي الشفاف للعمود.
    3. تكرار القياس لكل نقطة قياس واحدة O 2 في جميع أنحاء العمود.
  2. الحديد (II) ومجموع تحليل الحديد من العينات المائية:
    1. منذ الحديد (II) يتأكسد بسرعة عن طريق الأكسجين في الهواء عند درجة الحموضة محايدة، وتثبيت العينات السائلة لمائي الحديد (II) الكمي فورا في 1 الحل M حمض الهيدروكلوريك. لحجم العينة النهائي من 1 مل خلط 0.5 مل عينة السائل مع 0.5 مل 2 M حمض الهيدروكلوريك.
    2. تحديد مجموع الحديد بعد احتضان قسامة من عينة 1 استقرت حمض الهيدروكلوريك-M مع هيدروكلوريد هيدروكسيل (10٪ وزن / ت، في 1 M حمض الهيدروكلوريك) لمدة 30 دقيقة. يقلل هذا كاشف عن الحديد (III) إلى الحديد (II)، والتي يمكن قياسها عن طريق فحص Ferrozine 21.
    3. إجراء Ferrozine الفحص باستخدام لوحة القارئ عيار الصغيرة. قياس الامتصاصية في الطول الموجي من 562 نانومتر. تأكد من أن يكون المعايير داخل النطاق لاكتشاف الحديد (II) ومجموع تركيزات الحديد.
      ملاحظة: إذا كان تركيز الحديد في العينة السائلة تتجاوز المعايرة القياسية، فمن الضروري لتخفيف العينة استقر مع 1 M حمض الهيدروكلوريك.
    4. حساب تركيز الحديد (III) من خلال الفرق بين مجموع الحديد والحديد (II).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

تجربة السيطرة

وأظهرت تجارب السيطرة غير الحيوية (10 يوما) تركيزات الأكسجين منخفضة باستمرار (O 2 <0.15 ملغم / لتر) مع عدم وجود تقلبات كبيرة في الحديد (II) -profile في جميع أنحاء عمود الماء الموجات المتقلبة. تشكيل الرواسب (ويفترض الحديد (III) (oxyhydr-) أكاسيد) في الخزان المتوسط ​​وانخفاض طفيف في الحديد (II)...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

تم تنظيم المجتمعات الميكروبية في المحيط عصر ما قبل الكمبري قبل، أو تعديل نتيجة، نشاطهم والشروط الجيوكيميائية السائدة. في تفسير نشأة BIF والباحثين الاستدلال عموما وجود أو نشاط الكائنات الحية الدقيقة على أساس الرسوبية أو الجيوكيمياء من BIF، على سبيل المثال، سميث وآخرون. 23 وجونسون وآخرون. 24. دراسة الكائنات الحديثة في البيئات الحديثة التي لديها النظير الجيوكيميائية إلى بيئات القديمة هي أيضا نهجا قيما، على سبيل المثال، كرو

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

شكر وتقدير

علامة نوردهوف ساعد في تصميم وتنفيذ وصلات الأنابيب. ساعد إلين ستروف لتحديد والحصول على المعدات المستخدمة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
قارورة Widdel (5 لتر)زجاجاتزجاجية labor-ochs.de 110015
(5 لتر)ماصات زجاجية RotilaboY682.1
carlroth.com (5 مل)51714labor-ochs.de
0.22 & micro; م وحدة مرشح Steritop (0.22   ومايكرو. م غشاء بولي إيثر سلفون)MilliporeX337.1carlroth.com
رقائق
معقمة Luer Lock حقنة زجاجية ، مملوءة بإبر منC681.1carlroth.com
Luer Lock (150 مم ، 1.0 > nbsp ؛ معرف مم)201015labor-ochs.de
كلوريد الصوديومسيجما433209 sigmaaldrich.com
MgSO4Sigma208094sigmaaldrich.com
CaCl2SigmaC4901sigmaaldrich.com
NH4ClSigmaA9434sigmaaldrich.com
KH< sub>2< / sub>PO4< / sub>SigmaP5655sigmaaldrich.com
KBrSigmaP3691sigmaaldrich.com
KClSigmaP9541sigmaaldrich.com
اسطوانةY310.1carlroth.com
الصوف7377.2carlroth.com
الخرز الزجاجي (ø ؛ 0.55 - 0.7 & نب سب. مم)11079105biospec.com
سدادة مطاطية من البوتيل (ø ؛ 1.2 سم)271024labor-ochs.de
طبق بتري ، زجاج (ø ؛ 8.0   ؛ سم)T939.1carlroth.com
بوليمرات الغراءOTTOSEAL S68adchem.de
رقائق مستشعر الأكسجين البصري (لتحليل الأكسجين ، انظر أدناه)&ndash ؛ عند الطلب &ndash ؛presens.de
أنابيب مطاطية (35 مم ، 7   ؛ معرف مم)770350labor-ochs.de
موصل أنبوب قفل لور (3.0 مم ، ذكر قفل لور = LLM)P343.1carlroth.com
موصل أنبوب قفل لور (3.0 مم ، أنثى قفل لور = LLF)P335.1carlroth.com
أنابيب مطاطية (25 مم ، معرف 0.72 مم)2600185newageindustries.com
أنابيب مطاطية (50 مم ، 7 > معرف مم)770350labor-ochs.de
إبرة من الفولاذ المقاوم للصدأ Luer Lock (150 مم ، معرف 1.0 مم)201015labor-ochs.de
حقنة زجاجية Luer Lock (10 مل)C680.1carlroth.com
قطن فضفاض   ؛–
سدادة مطاطية من البوتيل (ø ؛ 1.75 سم)271050labor-ochs.de
إبرة من الفولاذ المقاوم للصدأ (40 مم ، 1.0   ؛ معرف مم)Sterican4665120bbraun.de
Luer Lock إبرة من الفولاذ المقاوم للصدأ (150 مم ، معرف 1.5 مم)201520موقف labor-ochs.de
: جزء موصل أنثى Luer Lock في C.7
بوليمرات الغراءOTTOSEAL S68adchem.de
إبرة من الفولاذ المقاوم للصدأ (120 مم ، 0.7 مم ID)Sterican4665643bbraun.de
أنابيب مطاطية (40 مم ، معرف 0.74 مم)2600185newageindustries.com
أنابيب الانكماش الحراري (35   مم ، 3 مم تقلص معرفي)541458 - 62conrad.de
مشبكSTHC-C-500-4tekproducts.com
موصل أنبوب قفل لور (1.0 مم ، LLF)P334.1carlroth.com
غطاء بلاستيكي Luer Lock (LLM)CT69.1
carlroth.com زجاجة زجاجية (5 لتر)RotilaboY682.1carlroth.com
سدادة مطاطية بوتيل (ل GL45)444704labor-ochs.de
الشعيرات الدموية الفولاذ المقاوم للصدأ (300 مم ، 0.74 مم ID)56736sigmaaldrich.com
الشعيرات الدموية الفولاذ المقاوم للصدأ (50 مم ، 0.74 مم ID)56737sigmaaldrich.com
أنابيب الانكماش (35 مم ، 3 & nbsp ؛ تقلص معرف مم)541458 - 62conrad.de
أنابيب مطاطية (100 مم ، معرف 0.74 مم)2600185newageindustries.com
موصل أنبوب قفل لور (1.0 مم ، LLF)P334.1carlroth.com
حقنة زجاجية Luer Lock (10 مل)C680.1carlroth.com
قطن فضفاض   ؛–
سدادة مطاطية من البوتيل (ø ؛ 1.75 سم)271050labor-ochs.de
إبرة من الفولاذ المقاوم للصدأ (40 مم ، 0.8 > معرف مم)من 4657519Stericanbbraun.de
قفل لور (5 مل)C679.1carlroth.com
سدادة مطاطية من البوتيل (ø ؛ 1.75 مم)271050labor-ochs.de
أنابيب مطاطية (40 مم ، معرف 0.74 مم)2600185زجاجة زجاجية
newageindustries.com (2 لتر)RotilaboX716.1carlroth.com
سدادة مطاطية من البوتيل (ل GL45)444704labor-ochs.de
من الفولاذ المقاوم للصدأ (50 مم ، معرف 0.74 مم)56736sigmaaldrich.com
أنابيب مطاطية (معرف 30 مم × 0.74 مم)2600185أنابيب
مطاطية newageindustries.com (معرف 100 مم × 0.74 مم)2600185موصل
أنبوب قفل لور newageindustries.com (1.0 مم ، LLF)P334.1carlroth.com
Luer Lock 3-way موصل (LLF ، 2x LLM)6134cadenceinc.com
مصدر الضوءSamsungSI-P8V151DB1USsamsung.com
مضخة تمعجيةIsmatecEW-78017-35coleparmer.com
أنابيب الضخ (0.89 > nbsp; معرف مم)EW-97628-26coleparmer.com
من الفولاذ المقاوم للصدأ (200 مم ، معرف 0.74 مم)56736sigmaaldrich.com
من الفولاذ المقاوم للصدأ (400 مم ، معرف 0.74 مم)56737sigmaaldrich.com
عبوة غاز Supel-Inert Foil (Tedlar - PFC) (10 لتر)30240-Usigmaaldrich.com
أنبوب مطاطي (30 مم ، 6 & nbsp ؛ معرف مم)770300labor-ochs.de
موصل أنبوب قفل لور (3.0 مم ، LLM)P343.1carlroth.com
موصل أنبوب قفل لور (3.0 مم ، LLF)P335.1carlroth.com
حقنة ضيقة للغاز (20 & nbsp ؛ مل)C681.1carlroth.com
موقد&ndash ؛
مقياس الأكسجين بالألياف البصرية لقياس كمية الأكسجينPresensTR-FB-10-01presens.de
مضخةفراغ &ndash ؛
غراء السيليكون لبصريات الأكسجينPresensPS1presens.de
Ochsالألومنيوم الفولاذ المقاوم للصدأ زجاجية الزجاجي الأنبوب حقنة زجاجية شعرية شعرية شعري بنسن

المراجع

  1. Lyons, T. W., Reinhard, C. T., Planavsky, N. J. The rise of oxygen in Earth's early ocean and atmosphere. Nature. 506 (7488), 307-315 (2014).
  2. Raymond, J., Blankenship, R. E. The origin of the oxygen-evolving complex. Coord. Chem. Rev. 252 (3-4), 377-383 (2008).
  3. Kendall, B., Reinhard, C. T., Lyons, T., Kaufman, A. J., Poulton, S. W., Anbar, A. D. Pervasive oxygenation along late Archaean ocean margins. Nature Geosci. 3 (9), 647-652 (2010).
  4. Olson, S. L., Kump, L. R., Kasting, J. F. Quantifying the areal extent and dissolved oxygen concentrations of Archean oxygen oases. Chem. Geol. 362 (1), 35-43 (2013).
  5. Satkoski, A. M., Beukes, N. J., Li, W., Beard, B. L., Johnson, C. M. A redox-stratified ocean 3.2 billion years ago. Earth Planet. Sci. Lett. 430 (1), 43-53 (2015).
  6. Holland, H. D. Oceans - Possible Source of Iron in Iron-Formations. Econ. Geol. 68 (7), 1169-1172 (1973).
  7. Holland, H. D., Lazar, B., Mccaffrey, M. Evolution of the Atmosphere and Oceans. Nature. 320 (6057), 27-33 (1986).
  8. Klein, C., Beukes, N. J. Time distribution, stratigraphy, and sedimentologic setting, and geochemistry of Precambrian iron-formations. The Proterozoic Biosphere. Schopf, J. W., Klein, C. , Cambridge University Press. 139-146 (1992).
  9. Poulton, S. W., Canfield, D. E. Ferruginous Conditions: A Dominant Feature of the Ocean through Earth's History. Elements. 7 (2), 107-112 (2011).
  10. Busigny, V., et al. Iron isotopes in an Archean ocean analogue. Geochim. Cosmochim. Acta. 133, 443-462 (2014).
  11. Crowe, S. A., et al. Photoferrotrophs thrive in an Archean Ocean analogue. PNAS. 105 (41), 15938-15943 (2008).
  12. Jones, C., et al. Biogeochemistry of manganese in ferruginous Lake Matano, Indonesia. Biogeosciences. 8 (10), 2977-2991 (2011).
  13. Lliros, M., et al. Pelagic photoferrotrophy and iron cycling in a modern ferruginous basin. Sci. Rep. 5 (13803), (2015).
  14. Koeksoy, E., Halama, M., Konhauser, K. O., Kappler, A. Using modern ferruginous habitats to interpret Precambrian banded iron formation deposition. Int. J. Astrobiol. , 1-13 (2015).
  15. Canfield, D. E. A new model for Proterozoic ocean chemistry. Nature. 396 (6710), 450-453 (1998).
  16. Wu, W. F., et al. Characterization of the physiology and cell-mineral interactions of the marine anoxygenic phototrophic Fe(II) oxidizer Rhodovulum iodosum - implications for Precambrian Fe(II) oxidation. FEMS Microbiol. Ecol. 88 (3), 503-515 (2014).
  17. Hungate, R. E., Macy, J. The Roll-Tube Method for Cultivation of Strict Anaerobes. Bull. Ecol. Res. Comm. 17 (1), 123-126 (1973).
  18. Van Baalen, C. Studies on marine blue-green algae. Bot. mar. 4 (1-2), 129-139 (1962).
  19. Sakamoto, T., Bryant, D. A. Growth at low temperature causes nitrogen limitation in the cyanobacterium Synechococcus sp. PCC 7002. Arch. Microbiol. 169 (1), 10-19 (1998).
  20. Swanner, E. D., Mloszewska, A. M., Cirpka, O. A., Schoenberg, R., Konhauser, K. O., Kappler, A. Modulation of oxygen production in Archaean oceans by episodes of Fe(II) toxicity. Nature Geosci. 8 (2), 126-130 (2015).
  21. Stookey, L. L. Ferrozine - a New Spectrophotometric Reagent for Iron. Anal. Chem. 42 (7), 779-784 (1970).
  22. Fitch, M. W., Koros, W. J., Nolen, R. L., Carnes, J. R. Permeation of Several Gases through Elastomers, with Emphasis on the Deuterium Hydrogen Pair. J. Appl. Polym. Sci. 47 (6), 1033-1046 (1993).
  23. Smith, A. J. B., Beukes, N. J., Gutzmer, J. The Composition and Depositional Environments of Mesoarchean Iron Formations of the West Rand Group of the Witwatersrand Supergroup, South Africa. Econ. Geol. 108 (1), 111-134 (2013).
  24. Johnson, C. M., Beard, B. L., Klein, C., Beukes, N. J., Roden, E. E. Iron isotopes constrain biologic and abiologic processes in banded iron formation genesis. Geochim. Cosmochim. Acta. 72 (1), 151-169 (2008).
  25. Krepski, S. T., Emerson, D., Hredzak-Showalter, P. L., Luther, G. W., Chan, C. S. Morphology of biogenic iron oxides records microbial physiology and environmental conditions: toward interpreting iron microfossils. Geobiology. 11 (5), 457-471 (2013).
  26. Posth, N. R., Konhauser, K. O., Kappler, A. Microbiological processes in banded iron formation deposition. Sedimentology. 60 (7), 1733-1754 (2013).
  27. Maliva, R. G., Knoll, A. H., Simonson, B. M. Secular change in the Precambrian silica cycle: Insights from chert petrology. Geol. Soc. Am. Bull. 117 (7-8), 835-845 (2005).
  28. Kappler, A., Pasquero, C., Konhauser, K. O., Newman, D. K. Deposition of banded iron formations by anoxygenic phototrophic Fe(II)-oxidizing bacteria. Geology. 33 (11), 865-868 (2005).
  29. Krepski, S. T., Hanson, T. E., Chan, C. S. Isolation and characterization of a novel biomineral stalk-forming iron-oxidizing bacterium from a circumneutral groundwater seep. Environ. Microbiol. 14 (7), 1671-1680 (2012).
  30. Czaja, A. D., Johnson, C. M., Beard, B. L., Roden, E. E., Li, W. Q., Moorbath, S. Biological Fe oxidation controlled deposition of banded iron formation in the ca. 3770 Ma Isua Supracrustal Belt (West Greenland). Earth. Planet. Sci. Lett. 363 (1), 192-203 (2013).
  31. Melton, E. D., Schmidt, C., Kappler, A. Microbial iron(II) oxidation in littoral freshwater lake sediment: the potential for competition between phototrophic vs. nitrate-reducing iron(II)-oxidizers. Front. Microbiol. 3 (197), 1-12 (2012).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

أكسدة الحديد (II)نمو البكتيريا الزرقاءتكوينات الحديد النطاقيةعمود التدفق المستمرمصفوفة الخرز الزجاجيالكشف عن الأكسجين المذابالظروف اللاهوائيةتدفق Fe(II)تدرج الضوء
محاكاة المختبر من الحديد (II) الغنية نظام الموجات المتقلبة عصر ما قبل الكمبري البحرية لاستكشاف نمو البكتيريا الضوئي
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.