Name: סימולצית מעבדה של הברזל (II) -rich Precambrian ימי גאות מערכת לחקור את הצמיחה של חיידקים פוטוסינתטיים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-07-24T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 45 s
Description: חקור סימולציה מעבדתית של מערכת מעלה ימית עשירה בברזל (II) מימי הפרקמבריום לחקר פרופילים גיאוכימיים של חמצן וברזל בנוכחות ציאנובקטריה פוטוסינתטית. שיטה זו מספקת תובנות לתהליכי החמצון של כדור הארץ הקדום.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

מארק נורדהוף סייע בתכנון ויישום של חיבורי צינורות. אלן שטרובה עזרה כדי לבחור ולרכוש ציוד המשמש.

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

המחברים אין לחשוף.

קהילות מיקרוביאלי באוקיינוס ​​Precambrian הוסדרו על ידי, או שונות כתוצאה, פעילותם ואת התנאים גיאוכימיים רווחים. בפרשו את מקורותיה של BIF, חוקרים בדרך כלל להסיק את קיומו או אי פעילות של מיקרואורגניזמים על בסיס סדימנטולוגיה או גיאוכימיה של BIF, למשל, סמית et al. 23 וג&#39;ונסון et al. 24. המחקר של אורגניזמים מודרניים בסביבות מודרני שיש אנלוגים גיאוכימיים לסביבות עתיקות הוא גם גישה מועילה, למשל, קרואו et al. 11</...

Precambrian (4.6 כדי 0,541 Gy לפני) האווירה חוו הצטברות הדרגתית של חמצן photosynthetically מיוצר (O 2), אולי מלווה שינויים צעד לעבר &quot;אירוע חמצון הגדול&quot; כביכול (Goe) בכ 2.4 Gy לפני, ו שוב נאופרוטרוזואיקון (לפני 1 כדי 0,541 Gy) כמו O אטמוספרי 2 ניגש 1 רמות מודרניות. כחוליות הם השרידים האבולוציונית של אורגניזמים הראשון המסוגל חמצנית הפוטוסינתזה 2. מחקרים ראיות ודגימת גיאוכימיות לתמוך תפקיד בסביבות החוף רדוד מחסה קהילות פעילות של כחוליות או אורגניזמים המסוגלים פוטוסינתזה חמצנית או phototrophs חמצנית, יצירת נאות מדבר חמצן המקומית באוקיינוס ​​השטח מתחת אווירה anoxic בעיקר 3-5. בתצהיר של תצורות ברזל טריטון (BIFs) ממי ים ברחבי נקודות Precambrian לברזל (II) (Fe (II)) כמו ג גיאוכימיים גדולonstituent של מי ים, ולו ברמה מקומית, במהלך בתצהיר שלהם. חלק BIFs הגדול הם פיקדונות מים עמוקים, ויצר ממדף המדרון קונטיננטלית. כמות Fe שהופקדה אינה עולה בקנה אחד מבחינת מאזן מסה עם קונטיננטלית בעיקר (כלומר, בליה) מקור. לכן, חלק גדול מן Fe בוודאי שסופקו שינוי הידרותרמיות של קרקעית הים mafic או ultramafic קרום 6. אומדני השיעור של Fe שהופקדו סירה של בסביבות החוף עולה בקנה אחד עם Fe (II) שסופק אוקיינוס ​​השטח באמצעות גאות 7. על מנת Fe להיות מועברת בזרמי גאות, חייבים להיות נוכח הצורה המצומצמת, ניידת - כמו Fe (II). מדינת החמצון הממוצעת של Fe נשמרה BIF היא 2.4 8 וזה מקובל לחשוב BIF לשמר Fe שהופקד החל Fe (III), נוצר כאשר גאות Fe (II) היה מחומצן, ככל הנראה על ידי חמצן. לכן, היכרות עם פוטנציאל Fe (II) מנגנוני חמצון לאורך המדרון environments חשוב להבין איך BIF נוצר. יתר על כן, אפיון גיאוכימיים מעודן של משקעים ימיים זיהה כי תנאי ferruginous, שבו Fe (II) נכח עמודת מי anoxic תפסו חלק מתמשך של האוקיינוסים ברחבי Precambrian, וייתכן שלא היה מוגבלים רק על הזמן והמקום שם BIF הופקד 9. לכן, לפחות שני מיליארדים שנים של ההיסטוריה של כדור הארץ, ממשקי חיזור בין Fe (II) ו- O 2 באוקיינוסים הרדודים היו דבר שבשגרה סבירה. מחקרים רבים לנצל אתרים מודרניים שהנם אנלוגים כימיים ו / או ביולוגיים של תכונות שונות של אוקיינוס ​​Precambrian. דוגמא טובה לכך הן אגמי ferruginous שבו Fe (II) הוא יציב ובהווה במי משטח שטוף שמש תוך פעילות פוטוסינתזה (לרבות על ידי כחוליות) זוהה 10-13. תוצאות מחקרים אלה מספקים תובנה מאפיינים גיאוכימיים מיקרוביאלי של oxic כדי anoxic / ferchemocline ruginous. עם זאת באתרים אלה הנם מרובדת בדרך כלל פיסיים עם אנכים קצת ערבוב 14, ולא הממשקים הכימיים המתרחשים במערכת גאות, והם חשבו לתמוך בייצור החמצן ביותר Precambrian זמן 4. אנלוג טבעי כדי לחקור את הפיתוח של נווה מדבר חמצן ימי מתחת אווירת anoxic, ותמורת Fe (II) מערכת גאות -rich בטור מים עיליים שטוף שמש אינו זמינה על כדור הארץ המודרנית. לכן, מערכת במעבדה שיכול לדמות אזור הגאות ferruginous וגם לתמוך בצמיחה של כחוליות ו photoferrotrophs נדרשת. ההבנה וההזדהות של תהליכים מיקרוביאליים האינטראקציה שלהם עם בתווך מימי גאות המייצג ים Precambrian מקדם את ההבנה יכול להשלים את המידע שנצבר מהרשומה רוק כדי להבין את התהליכים biogeochemical ייחודי מלא על פני כדור הארץ הקדום. </p&gt; לצורך מטרה זו, טור מעבדה בקנה מידה נועד שבו Fe (II) -rich בינוני הים (pH הניטראלי) נשאב לתוך החלק התחתון של הטור, ו נשאב החוצה מהחלק העליון. תאורה סופק בראש כדי ליצור &quot;אזור photic&quot; 4 ס&quot;מ רוחב שתמכו בצמיחת של כחוליות ב -3 ס&quot;מ העליון. סביבות טבעיות הן מרובדת והתייצב בדרך כלל על ידי מילויים physicochemical, כמו מליחות או טמפרטורה. על מנת לייצב את עמוד מים על בקנה מידת מעבדה, צילינדר הטור ארוז עם מטריקס חרוז זכוכית נקבובי שעזר לשמור על הקמת תבניות גיאוכימיים שהתפתחו במהלך הניסוי. זרם גז רציף N 2 / CO 2 יושם כדי לשטוף האמיץ של הטור על מנת לשמור על אווירת anoxic רעיונית של אוקיינוס ​​לפני Goe 15. לאחר זרימה מתמדת של Fe (II) הוקמה, כחוליות היו מחוסנות לאורך הטור, ו growt שלהםח היה פיקוח על ידי ספירת תאים על דגימות הוסרו דרך נמלי דגימה. חמצן היה פיקוח באתרו על ידי הצבת רדידי optode רגיש חמצן על הקיר הפנימי של הטור גליל המדידות נעשו עם סיב אופטי מבחוץ הטור. התפצלות המימייה Fe הייתה לכמת ידי דגימות הסרה מנמלי דגימה אופקיות נפתר עומק ונותחה עם שיטת Ferrozine. הניסויים השליטים אביוטי והתוצאות להפגין הוכחה של קונספט - כי אנלוגי בקנה מידה מעבדתי של עמודת מים העתיקה, שמרו בבידוד מהאטמוספרה, הוא בר השגה. כחוליות גדלות ויוצר חמצן, והתגובות בין Fe (II) והחמצן היו פתירות. בזאת, מתודולוגיה עיצוב, הכנה, הרכבה, ביצוע, ודגימה של טור כזה מוצגת, יחד עם תוצאות ריצת 84 שעות של הטור בעוד מחוסן עם sp Synechococcus cyanobacterium הימי. PCC 7002.

<table><tbody><tr><td>בקבוק Widdel (5 ליטר)</td><td>בקבוקי זכוכית Ochs</td><td></td><td>110015 labor-ochs.de</td></tr><tr><td>(5 ליטר)</td><td>Rotilabo</td><td>Y682.1</td><td>carlroth.com</td></tr><tr><td>פיפטות זכוכית (5 מ"ל)</td><td></td><td>51714</td><td>labor-ochs.de</td></tr><tr><td>0.22 ומיקרו; m יחידת מסנן Steritop (0.22&nbsp; ומיקרו; m קרום Polyethersulfone)</td><td>Millipore</td><td>X337.1</td><td>carlroth.com</td></tr><tr><td>רדיד</td><td></td><td></td><td></td>אלומיניום</tr><tr><td>מזרק זכוכית סטרילי Luer Lock, מלא בכותנה</td><td></td><td>C681.1</td><td></td></tr><tr><td>carlroth.com מחטי נירוסטה Luer Lock (150 מ"מ, 1.0&nbsp; מ"מ ID)</td><td></td><td>201015</td><td>labor-ochs.de</td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Sigma</td><td>433209</td><td>sigmaaldrich.com</td></tr><tr><td>MgSO4</td><td>Sigma</td><td>208094</td><td>sigmaaldrich.com</td></tr><tr><td>CaCl2</td><td>Sigma</td><td>C4901</td><td>sigmaaldrich.com</td></tr><tr><td>NH4Cl</td><td>Sigma</td><td>A9434</td><td>sigmaaldrich.com</td></tr><tr><td>KH< תת>2PO4</td><td>Sigma</td><td>P5655</td><td>sigmaaldrich.com</td></tr><tr><td>KBr</td><td>Sigma</td><td>P3691</td><td>sigmaaldrich.com</td></tr><tr><td>KCl</td><td>Sigma</td><td>P9541</td><td></td></tr><tr><td>sigmaaldrich.com גליל</td><td></td> זכוכית <td>Y310.1</td><td>carlroth.com</td></tr><tr><td>צמר</td><td></td> זכוכית <td>7377.2</td><td>carlroth.com</td></tr><tr><td>חרוזי זכוכית (&oslash; 0.55 - 0.7& נ.ב.פ; מ"מ)</td><td></td><td>11079105</td><td></td></tr><tr><td>biospec.com פקק גומי בוטיל (&oslash; 1.2 ס"מ)</td><td></td><td>271024</td><td>צלחת</td></tr><tr><td>פטרי labor-ochs.de, זכוכית (&oslash; 8.0&nbsp; ס"מ)</td><td></td> <td>T939.1</td><td>דבק</td></tr><tr><td></td><td>פולימרים</td><td>carlroth.com OTTOSEAL S68</td><td>adchem.de</td></tr><tr><td>רדיד חיישן חמצן אופטי (לניתוח חמצן, ראה להלן)</td><td></td> <td>&ndash; על פי בקשה &ndash;</td><td>presens.de</td></tr><tr><td>צינורות גומי (35 מ"מ, 7&nbsp; מ"מ ID)</td><td></td> <td>770350</td><td>labor-ochs.de</td></tr><tr><td>מחבר צינור Luer Lock (3.0 מ"מ, Luer lock זכר = LLM)</td><td></td> <td>P343.1</td><td>carlroth.com</td></tr><tr><td>מחבר צינור Luer Lock (3.0 מ"מ, Luer lock נקבה = LLF)</td><td></td> <td>P335.1</td><td>carlroth.com</td></tr><tr><td>צינורות גומי (25 מ"מ, 0.72 מ"מ ID)</td><td></td><td>2600185</td><td>newageindustries.com</td></tr><tr><td>צינורות גומי (50 מ"מ, 7&nbsp; מ"מ ID)</td><td></td> <td>770350</td><td>labor-ochs.de</td></tr><tr><td>מחט נירוסטה Luer Lock (150 מ"מ, 1.0 מ"מ ID)</td><td></td><td>201015</td><td></td></tr><tr><td>מזרק זכוכית labor-ochs.de Luer Lock (10 מ"ל)</td><td></td><td>C680.1</td><td>carlroth.com</td></tr><tr><td>כותנה רופפת&nbsp;</td><td></td><td>&ndash;</td><td></td></tr><tr><td>פקק גומי בוטיל (&oslash; 1.75 ס"מ)</td><td></td><td>271050</td><td>labor-ochs.de</td></tr><tr><td>מחט נירוסטה (40 מ"מ, 1.0&nbsp; מ"מ ID)</td> <td>Sterican</td><td>4665120</td><td>bbraun.de</td></tr><tr><td>מחט נירוסטה Luer Lock (150 מ"מ, 1.5 מ"מ ID)</td><td></td><td>201520</td><td></td></tr><tr><td>מיקום labor-ochs.de: Luer Lock חלק מחבר נקבה בדבק</td> פולימרים C.7 <td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>OTTOSEAL S68</td><td>adchem.de</td>מחט נירוסטה (120 מ"מ, 0.7 מ"מ ID) Sterican 4665643 bbraun.de <td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>צינורות גומי (40 מ"מ, 0.74 מ"מ ID)</td><td></td><td>2600185</td><td>newageindustries.com</td></tr><tr><td>צינורות מתכווצים בחום (35&nbsp; מ"מ, 3 מ"מ ID מכווץ)541458</td><td></td> <td>- 62</td><td>conrad.de</td></tr><tr><td>מהדק</td><td></td> צינור <td>STHC-C-500-4</td><td></td></tr><tr><td>tekproducts.com מחבר צינור Luer Lock (1.0 מ"מ, LLF)</td><td></td><td>P334.1</td><td></td></tr><tr><td>carlroth.com מכסה פלסטיק Luer Lock (LLM)</td><td></td><td>CT69.1</td><td></td></tr><tr><td>בקבוק זכוכית carlroth.com (5 ליטר)</td><td>Rotilabo</td><td>Y682.1</td><td></td></tr><tr><td>פקק גומי בוטיל carlroth.com (עבור GL45)</td><td></td><td>444704</td><td>labor-ochs.de</td></tr><tr><td>נימי נירוסטה (300 מ"מ, 0.74 מ"מ קוטר פנימי)</td><td></td><td>56736</td><td>sigmaaldrich.com</td></tr><tr><td>נימי נירוסטה (50 מ"מ, 0.74 מ"מ קוטר פנימי)</td><td></td><td>56737</td><td></td></tr><tr><td>sigmaaldrich.com צינורות מתכווצים (35 מ"מ, 3&nbsp; מ"מ פנימי מכווץ)</td><td></td><td>541458 - 62</td><td>conrad.de</td></tr><tr><td>צינורות גומי (100 מ"מ, 0.74 מ"מ ID)</td><td></td><td>2600185</td><td>newageindustries.com</td></tr><tr><td>מחבר צינור Luer Lock (1.0 מ"מ, LLF)</td><td></td><td>P334.1</td><td>מזרק</td></tr><tr><td>זכוכית carlroth.com Luer Lock (10 מ"ל)</td><td></td><td>C680.1</td><td>carlroth.com</td></tr><tr><td>כותנה רופפת&nbsp;</td><td></td><td>&ndash;</td><td></td></tr><tr><td>פקק גומי בוטיל (&oslash; 1.75 ס"מ)</td><td></td><td>271050</td><td>labor-ochs.de</td></tr><tr><td>מחט נירוסטה (40 מ"מ, 0.8&nbsp; מזהה מ"מ</td>)<td>מזרק זכוכית Sterican</td><td></td><td>4657519 bbraun.de</td></tr><tr><td>Luer Lock (5 מ"ל)</td><td></td><td>C679.1</td><td></td></tr><tr><td>פקק גומי בוטיל carlroth.com (&oslash; 1.75 מ"מ)</td><td></td><td>271050</td><td>צינורות</td></tr><tr><td>גומי labor-ochs.de (40 מ"מ, 0.74 מ"מ ID)</td><td></td><td>2600185</td><td></td></tr><tr><td>בקבוק זכוכית newageindustries.com (2 ליטר)</td><td>Rotilabo</td><td>X716.1</td><td>carlroth.com</td></tr><tr><td>פקק גומי בוטיל (עבור GL45)</td><td></td><td>444704</td><td>labor-ochs.de</td></tr><tr><td>נימי נירוסטה (50 מ"מ, 0.74 מ"מ קוטר פנימי)</td><td></td><td>56736</td><td>sigmaaldrich.com</td></tr><tr><td>צינורות גומי (30 מ"מ x 0.74 מ"מ קוטר פנימי)</td><td></td><td>2600185</td><td>newageindustries.com</td></tr><tr><td>צינורות גומי (100 מ"מ x 0.74 מ"מ קוטר פנימי)</td><td></td><td>2600185</td><td></td></tr><tr><td>newageindustries.com מחבר צינור Luer Lock (1.0 מ"מ, LLF)</td><td></td><td>P334.1</td><td>carlroth.com</td></tr><tr><td>Luer Lock מחבר תלת כיווני (LLF, 2x LLM)</td><td></td><td>6134</td><td></td></tr><tr><td>cadenceinc.com מקור אור</td><td>Samsung</td><td>SI-P8V151DB1US</td><td>samsung.com</td></tr><tr><td>משאבה פריסטלית</td><td>Ismatec</td><td>EW-78017-35</td><td></td></tr><tr><td>צינורות שאיבה coleparmer.com (0.89&nbsp; מזהה מ"מ</td>) <td>EW-97628-26</td><td>coleparmer.com</td>נימי נירוסטה (200 מ"מ, 0.74 מ"מ קוטר פנימי)56736 sigmaaldrich.com נימי נירוסטה (400 מ"מ, 0.74 מ"מ קוטר פנימי)56737 sigmaaldrich.com נייר כסף אינרטי (Tedlar - PFC) חבילת גז (10 ליטר)30240-U sigmaaldrich.com צינור גומי (30 מ"מ, 6&nbsp;<td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> מ"מ ID)</td><td></td> <td>770300</td><td>labor-ochs.de</td></tr><tr><td>מחבר צינור Luer Lock (3.0 מ"מ, LLM)</td><td></td><td>P343.1</td><td></td></tr><tr><td>מחבר צינור Luer Lock carlroth.com (3.0 מ"מ, LLF)</td><td></td> <td>P335.1</td><td></td></tr><tr><td>carlroth.com מזרק אטום לגז (20&nbsp; מ"ל)</td><td></td> <td>C681.1</td><td>carlroth.com</td></tr><tr><td>מבער</td><td></td> בונסן <td>&ndash;</td><td></td></tr><tr><td>מד חמצן סיבים אופטיים לכימות חמצן</td><td>Presens</td><td>TR-FB-10-01</td><td></td></tr><tr><td>presens.de משאבת</td><td></td> ואקום<td>&ndash;</td><td></td></tr><tr><td>דבק סיליקון לאופטודות חמצן</td><td>Presens</td><td>PS1</td><td>presens.de</td></tr></tbody></table>

סימולצית מעבדה של הברזל (ii) -rich precambrian ימי גאות מערכת לחקור את הצמיחה של חיידקים פוטוסינתטיים

Laboratory Simulation of an Iron(II)-rich Precambrian Marine Upwelling System to Explore the Growth of Photosynthetic Bacteria

רעיון קונבנציונלי להפקדה של כמה תצורות ברזל Banded Precambrian (BIF) ממשיך בהנחת ברזל שחור [Fe (II)] גא ממקורות הידרותרמיות באוקיינוס ​​Precambrian היה חמצון על ידי חמצן מולקולרי [O 2] המיוצר על ידי כחוליות. BIFs הבכור, שהופקדו לפני האירוע חמצון הגדול (Goe) בסביבות 2.4 מיליארד שנים (Gy) לפני, יכלו להיווצר על ידי חמצון ישירה של Fe (II) על ידי anoxygenic photoferrotrophs בתנאים anoxic. כשיטה לבדיקת דפוסי גיאוכימיים מינרלוגיות המתפתחים בתרחישים ביולוגיים שונים, עצבנו טור זרימה דרך אנכי ארוך 40 סנטימטר כדי לדמות Fe anoxic (II) -rich נציג מערכת גאות הימית של אוקיינוס ​​קדום בסולם מעבדה . הגליל היה ארוז עם מטריקס חרוז זכוכית נקבובי כדי לייצב את הדרגתיים גיאוכימיים, דגימות נוזל כימות ברזל יכול להילקח ברחבי עמודת המים. החמצן המומס היההלא פולשני לאתר באמצעות optodes מבחוץ. תוצאות מניסויים ביוטיים כי מעורב ונתיבים גאים של Fe (II) מלמטה, שיפוע אור ברור מלמעלה, ובהווה כחוליות בעמודת המים, עדות ברורה תכנית להקמת Fe (III) משקע מינרליים ופיתוח של chemocline בין Fe (II) ו- O 2. עמודה זו מאפשרת לנו לבחון את השערות להיווצרות של BIFs ידי culturing כחוליות (ובסופו של photoferrotrophs בעתיד) בתנאי Precambrian ימיים מדומים. יתר על כן אנו משערים כי מושג הטור שלנו מאפשר הסימולציה של סביבות כימיות ופיסיקליות שונות - כולל משקעים ימיים או אֲגַמִי רדודים.

ניסוי בקרה ניסויי שליטת אביוטי (10 ימים) הפגינו ריכוזי חמצן נמוכים בעקביות (O 2 &lt;0.15 מ&quot;ג / L) ללא תנודות משמעותיות Fe (II) -profile ברחבי עמודת המים הגאים. ההיווצרות של משקעים (כנראה Fe (III) (oxyhydr-) תחמוצות) במאגר הבינוני ואת הירידה הקלה בריכוזיות Fe (II) הכוללת מ 500 מיקרומטר עד 440 מיקרומטר מע...

אנחנו מדומים מערכת גאות הימית ferruginous Precambrian בטור זרימה דרך אנכי בקנה מידה במעבדה. המטרה היתה להבין כיצד פרופילים גיאוכימיים של O 2 ו- Fe (II) להתפתח כפי כחוליות תוצרת O 2. התוצאות מראות על הקמת chemocline בשל Fe (II) חמצון ידי מיוצר photosynthetically O 2.

סימולצית מעבדה של הברזל (II) -rich Precambrian ימי גאות מערכת לחקור את הצמיחה של חיידקים פוטוסינתטיים

A conventional concept for the deposition of some Precambrian Banded Iron Formations (BIF) proceeds on the assumption that ferrous iron [Fe(II)] upwelling ...

המטרה הכוללת של גישה ניסויית זו היא לדמות מערכת עלייה ברזלית ולזהות פרופילים גיאוכימיים של חמצן וברזל מימי בעמוד המים כאשר ציאנובקטריה נוכחים ומייצרים חמצן על ידי פוטוסינתזה. שיטה חדשה זו שפותחה יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום ההיסטוריה של כדור הארץ כגון חמצון האטמוספירה ושקיעת תצורות ברזל רצועות. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שניתן לדמות תנאים גיאוכימיים שעדיין היו קיימים באוקיינוס פרקמבריוני בקנה מידה מעבדתי שנחקר ונראה בשיטות מודרניות.למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנה לגבי מחקרי כדור הארץ המוקדמים, ניתן ליישם אותה גם בסביבות מודרניות אחרות כגון לחקירות גיאו-מיקרוביאליות ותנודות כימיות בגופי משקעים. בדרך כלל, אנשים חדשים בשיטה זו יתקשו מכיוון שהגדרת הניסוי אינה טריוויאלית, אך הסרטון יספק מידע על השלבים הקריטיים ביותר שבוצעו בפרוטוקול. תרבית חיידקים, שלבי הרכבה מוקדמים של ההתקנה והערות על חומרי עיקור מתוארים כולם בפרוטוקול הטקסט.שימו לב שתמיסת התא עבור Synechococcus 7002 חייבת להיות אנוקסית לניסויים מאוחרים יותר. לכן, הסר את החמצן המסיס על ידי בעבוע התמיסה עם פחמן דו חמצני חנקן אנוקסי באמצעות מזרק מסונן של 0.22 מיקרון, עם מחט שנייה בפקק לשחרור לחץ יתר. על מנת לעצור את הפוטוסינתזה וייצור החמצן, מכסים את בקבוק התרבות.לאחר חמש דקות של בעבוע, שטפו את חלל הראש. כדי להרכיב את העמוד

laboratory-simulation-an-iron-ii-rich-precambrian-marine-upwelling

Research

JoVE Journal

Environment

סביבה

אאוקריוטים חיידקים הם גם מקור של פחמן photosynthetically הנגזרות ואת הדף מינים טורפים ב לצמיתות מכוסי קרח אגמים אנטארקטיקה. דו"ח זה מתאר תרבות והעשרה הגישה לבודד מטבולית אאוקריוטים חיידקים צדדי מן האגם אנטארקטיקה, אגם בוני, ומעריך את הפוטנציאל אורגניים קיבוע פחמן באמצעות assay radioisotope עבור Ribulose-1 ,5-bisphophate פעילות oxygenase (RuBisCO) carboxylase.

הקמת מיקרוביאלית תרבויות העשרה האיקריוטים מ שכבתית כימית אנטארקטיקה אגם והערכת פוטנציאל קיבוע פחמן

התחל בתרבית העשרה שמקורה באדמת ביצות המכילה קהילות חיידקים.התרבית מציגה פעילות Feammox, חמצון אמוניום יחד עם הפחתת ברזל ברזל, מה שמעיד על העשרה של חיידק המסוגל לתהליך מטבולי זה.לדלל את התרבות באופן סדרתי באמצעות מדיה.פס את הדגימות המדוללות על צלחות אגר בדיקה בתוספת ברזל ברזל ואמוניום.השתמש בלוחות בקרה שחסרים ברזל ברזל או אמוניום, או מכילים ברזל ברזל עם פחמן אורגני במקום אמוניום, כדי לשלול הפחתת ברזל במסלולים שאינם Feammox.דגרו את כל הצלחות בשקית כפפות אנאירובית המכילה תערובת חנקן-פחמן דו...

בידוד של מפחית ברזל מחמצן אמוניום מתרבית העשרה שמקורה באדמת ביצות 

מקור: וילה, ה. ד. מ. ואחרים. חיפוש זנים מיקרוביאליים לביורימדיאציה ופיתוח פרוביוטיקה למחקר ושימור מטאורגניזמים. J. Vis. Exp. (2019)סרטון זה מדגים את הבידוד הסלקטיבי של חיידקים ימיים המפרקים נפט על ידי העשרת דגימות מי ים על מדיום מבוסס נפט, מה שמאפשר השחזור של זנים טהורים עם יישומים פוטנציאליים בביורימדיציה של נפט גולמי ובניקוי סביבתי.

העשרה סלקטיבית ובידוד של חיידקים ימיים מפרקים נפט מדגימות מי ים

מאמר זה מתאר את תהליך ההרכבה והפעלה של bioreactor פוטוסינתטית בקנה מידה הספסל, שניתן להשתמש בהם, בשילוב עם שיטות אחרות, כדי להעריך את הפרמטרים הצמיחה הקינטית הרלוונטי. מערכת זו עוקבת ברציפות אחר ה- pH, האור והטמפרטורה באמצעות חיישנים, רכישת נתונים ויחידת בקרה, וקוד פתוח.

בנייה והתקנה של אלגורית מידה של אלגוריה ביאוריאקטור פוטוסינתטי עם טמפרטורה, אור, וניטור pH עבור בדיקות צמיחה קינטית

גורל היווצרות המינים של ארסן וכספית באקויפרים הם פעילות מיקרוביאלית ותנאים קשורה קשר הדוק פיזיו-כימית. כאן, אנו מציגים התקנה ניסיוני העמודה המקורית מחקה אקויפר ומאפשרת הבנה טובה יותר של יסוד קורט דילדול בתנאים אנאוקסיים. שתי דוגמאות מוצגים, המשלב גישות גיאוכימיים מיקרוביולוגית.

להגדרת הטור ניסיוני ללמוד אנאירובית Biogeochemical אינטראקציות בין והידרוקסידים ברזל (אוקסי), יסודות קורט, חיידקים

באתר מיקרוביאלי העשרה או בחיי עיר הטיפוח-תרגול טכניקות יכול להקל את ניתוקה של taxa חיידקים קשה-עד-תרבות, במיוחד של סביבות נמוך-ביומסה או geochemically קיצוני. כאן, אנו מתארים את הגדרת אלקטרוכימי של ללא שימוש במקור כוח חיצוני כדי להעשיר את זני חיידקים המסוגלים אלקטרון חוץ-תאית תחבורה (EET).

הגדרת אלקטרוכימי העומד בפני עצמו להעשיר respiring אנודת חיידקים באתר

פרוטוקול זה מתאר ניסויים מיקרוביאלית תחת לחצים מוגבה ללמוד תהליכי ביוניג באתרו. הגישה הניסיונית מעסיקה כור בלחץ גבוה נדנדה מצויד תא התגובה זהב-טיטניום המכיל תרבות מיקרוביאלית של חומצי, ברזל עשיר בברזל.

שימוש גמיש זהב-טיטניום תגובת התאים כדי לדמות פעילות מיקרוביאלית תלויי לחץ בהקשר של ביוניג תת משטח

מטרת פרוטוקול זה היא ליצור ארובות הידרותרמיות מדומות באמצעות ניסויים בהזרקת גינה כימית ולהציג שיפוע תרמי על פני קרום המשקעים הלא אורגני, באמצעות מדחוס 3D להדפסה שניתן לשחזר למטרות חינוכיות.

סימולציה של ארובות הידרותרמיות מוקדמות בכדור הארץ בסביבה שיפועית תרמית

פרסום זה מתאר את התכנון של פוטו-ביוריאקטורים מעבדתיים (PBRs) עם משטרי אור הניתנים להתאמה אישית. הצמיחה של ציאנובקטריה או מיקרו-אצות, תוך שימוש בביקרבונט כמקור הפחמן שלהם, מנוטרת באופן רציף על ידי מדידת ייצור חמצן נפחי. PBRs אלה מאפשרים השוואות מהירות ומשוכפלות של צמיחת מעבדה עם התערבות מועטה של משתמשים במהלך ניסויים.

הפעלת פוטו-ביוריאקטורים מעבדתיים עם מדידות צמיחה מקוונות ומשטרי אור הניתנים להתאמה אישית

המוקד של מאמר זה הוא לפרט שיטות עבודה מומלצות להכנת מדיה עבור מיקרואורגניזמים אנאירוביים מהירים שנרכשו מסביבה. שיטות אלה מסייעות בניהול תרביות אנאירוביות וניתן ליישם אותן כדי לתמוך בצמיחה של מיקרואורגניזמים חמקמקים ולא מתורבתים, "החומר האפל המיקרוביאלי".

קבוצה של פורמטים מדומים מדומים באתרם לטיפוח מיקרואורגניזמים אנאירוביים שנרכשו בסביבה

הפרוטוקול מתאר נוהל הפעלה סטנדרטי לבדיקת חומרים מתכלים הן סינתטיים והן טבעיים בתנאים אירוביים באמצעות חיסון מי ים טבעי ומערכת רספירומטריה אוטומטית בלולאה סגורה.

בדיקת פירוק ביולוגי אירובי של חומרים באמצעות חיסון מי ים טבעי ומד נשימה בלולאה סגורה

חקור סימולציה מעבדתית של מערכת מעלה ימית עשירה בברזל (II) מימי הפרקמבריום לחקר פרופילים גיאוכימיים של חמצן וברזל בנוכחות ציאנובקטריה פוטוסינתטית. שיטה זו מספקת תובנות לתהליכי החמצון של כדור הארץ הקדום.

סימולצית מעבדה של הברזל (II) -rich Precambrian ימי גאות מערכת לחקור את הצמיחה של חיידקים פוטוסינתטיים

גלה סרטונים נוספים