The Winogradsky Column

Winogradsky 柱是一种用于研究微生物多样性和代谢的自组织人工微生物生态系统。

通过将有机质丰富的沉积物填充至玻璃圆筒的一半高度来构建。

添加碎纸作为碳源，石膏作为硫酸盐来源，碳酸钙作为缓冲剂。

将色谱柱注满水并暴露于光线下。

随着时间的推移，柱内会形成不同的微生物层，从而产生氧气和硫的梯度。

在上层，蓝细菌进行产氧光合作用，产生氧气，使上层区域保持有氧状态。

在此之下，化能无机营养型硫细菌利用该氧气氧化硫化氢。

在下部缺氧区域，紫色和绿色硫细菌利用硫化氢进行无氧光合作用，固定二氧化碳。

在较深的缺氧层中，厌氧细菌（如硫酸盐还原菌和发酵菌）将硫酸盐还原为硫化氢，后者向上扩散，并被硫氧化细菌利用，从而形成垂直的硫循环。