Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Prekambriyen Deniz upwelling Sistemi Fotosentetik Bakteri Büyüme Keşfet bakımından zengin bir Demir (II) Laboratuar Simülasyonu

11.7K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/54251

⸱

24 Temmuz 2016

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

Bu makalede

Özet

Bir laboratuvar ölçekli dikey akış yoluyla sütununda bir Prekambriyen demirli deniz upwelling sistemini simüle. Amaç O 2 ve Fe (II) ve nasıl jeokimyasal profillerini anlamaya siyanobakteriler üretmek O 2 olarak gelişmeye oldu. Sonuçlar, fotosentetik üretilen O 2, Fe (II) oksitlenmeye karşı Kemoklin kurulmasını göstermektedir.

Özet

Bazı Prekambriyen Şeritli Demir Oluşum (BIF) birikimi için geleneksel bir konsept Prekambriyen okyanusta hidrotermal kaynaklardan demir demir [Fe (II)] upwelling moleküler oksijen ile okside olduğu varsayımına ilerler [O 2] siyanobakteriler tarafından üretilen. önce yaklaşık 2,4 milyar yıl (Gy) de önce Büyük oksidasyon Olay (GOE) yatırılan eski BIFS, anoksik koşullar altında anoxygenic photoferrotrophs tarafından Fe (II) direkt oksidasyonu ile oluşan olabilirdi. Farklı biyolojik senaryolar altında geliştirmek jeokimyasal ve mineralojik desenleri test etmek için bir yöntem olarak, biz bir laboratuar ölçeğinde bakımından zengin deniz upwelling sistemi eski bir okyanusun temsilcisi anoksik Fe (II) simüle etmek için bir 40 cm uzunluğunda dikey akış yoluyla sütun tasarlanmış . Silindir jeokimyasal geçişlerini stabilize etmek için bir gözenekli cam boncuk matris ile doluydu ve demir ölçümü için sıvı örnekleri su kolonu boyunca alınabilir. Çözünmüş oksijen olduğudışarıdan optodes yoluyla non-invaziv algıladı. su sütununda alt üst ayrı bir ışık degrade ve siyanobakteriler günümüze gelen Fe (II) ve upwelling akıları ilgili biyotik deneyler, Fe oluşumu için göstermek açık kanıtlar elde edilen sonuçlar (III) mineral çökeltiler ve Kemoklin gelişimi Fe arasında (II) ve O 2. Bu sütun bize simüle deniz Prekambriyen koşullar altında (ve gelecekteki photoferrotrophs olarak) siyanobacteria kültüre göre BIFS oluşması için hipotezler test etmenizi sağlar. sığ deniz veya göl çökelleri de dahil olmak üzere - Ayrıca bizim sütun kavramı çeşitli kimyasal ve fiziksel ortamların simülasyonu için izin verdiğini varsayımında.

Giriş

Prekambriyen (4.6 Gy 0.541 kadar önce) atmosfer fotosentetik üretilen oksijen kademeli birikmesi deneyimli (O 2), belki de yaklaşık 2.4 Gy sözde "Büyük oksidasyon Olay" (GOE) de adım değişiklikleri vurgulanmaya önce ve yine atmosferik O kadar Neoproterozoyik (1-,541 Gy önce) 2 Modern seviyeleri 1 yaklaştı. Siyanobakteri oksijenik fotosentez 2 yeteneğine sahip ilk organizmaların evrimsel kalıntıları bulunmaktadır. Jeokimyasal kanıt ve modelleme çalışmaları ağırlıklı olarak anoksik atmosfer 3-5 altındaki yüzey okyanusta yerel oksijen vahalar üreten siyanobakteri ya da oksijenli fotosentez veya oksijenik fototroflardır mikroorganizmalardan aktif toplulukları barındıran sığ kıyı ortamlarında rolünü desteklemektedir.

demir Prekambrien noktaları boyunca deniz suyundan bantlı demir Oluşum birikmesi (BIFS) (II) (Fe (II)) önemli jeokimyasal cbunların depolanması sırasında en azından lokal olarak, deniz suyunun onstituent,. büyük BIFS Bazı kıta sahanlığı ve yamaç oluşturan, derin su yatakları bulunmaktadır. Yatırılan Fe miktarı ağırlıklı olarak kıta (yani, hava) kaynağı ile bir kütle denge açısından uyumsuz. Bu nedenle, Fe çok mafik veya ultramafik deniz tabanından kabuk 6 hidrotermal alterasyonu temin edilmiş olmalıdır. Fe oranı tahminleri kıyı ortamlarının dış upwelling 7 ile yüzey okyanus verilen Fe (II) ile uyumlu olan tevdi. Fe, yukarı doğru akım akımlarındaki taşınacak için, indirgenmiş mobil formunda mevcut olmalı - Fe (II). BIF korunmuş Fe ortalama oksitlenme durumu 2.4 8 ve genellikle BIF Fe oksijen muhtemelen (II) olarak okside edilmiştir Fe yüzeye çıkışı sırasında oluşan Fe (III), olarak tevdi muhafaza düşünülmektedir. Bu nedenle, eğim environme boyunca potansiyel Fe (II) oksidasyon mekanizmaları keşfetmekNTS BIF nasıl oluştuğunu anlamak önemlidir. Ayrıca, deniz çökellerinin rafine jeokimyasal karakterizasyonu Fe (II) bir anoksik su kolonu mevcuttu demirli koşullar, Prekambriyen boyunca okyanusların kalıcı bir özelliği vardı ve sadece zaman ve yer sınırlı olmayabileceğini tespit etti nerede BIF 9 birikmiştir. Bu nedenle, Dünya tarihinin en az iki milyar yıldır, sığ okyanuslarda Fe (II) ve O 2 arasındaki redoks arayüzleri olası yaygındı.

Çeşitli çalışmalar Prekambriyen okyanusun farklı özellikler kimyasal ve / veya biyolojik analogları modern siteler kullanmaktadır. Buna iyi bir örnek fotosentetik aktivite (siyanobakteriler dahil olmak üzere) ise Fe (II) 10-13 tespit edildi güneşli yüzey sularında istikrarlı ve mevcut demirli göller vardır. Bu çalışmaların sonuçları / fer anoksik bir oksik jeokimyasal ve mikrobiyal özellikleri hakkında bilgi verirruginous Kemoklin. Ancak bu siteler genellikle fiziksel olarak küçük dikey yerine bir upwelling sisteminde meydana gelen kimyasal arayüzleri daha 14 karıştırma ile sınıflandırılmış olup, Prekambriyen zaman 4 en oksijen üretimi desteklemek düşünülmektedir.

Doğal analog bir anoksik atmosferi altında bir deniz oksijen vaha gelişimini araştırmak ve güneşli yüzey su kolonu bir Fe (II) açısından zengin upwelling sistemi modern Dünya'da mevcut değildir için. Bu nedenle, bir demirli upwelling bölgesini taklit ve aynı zamanda Siyanobakterinin ve photoferrotrophs büyümesini destekleyen bir laboratuvar sistemi gereklidir. Prekambriyen deniz suyu temsil eden anlayış ve mikrobiyal süreçlerin belirlenmesi ve bir upwelling sulu ortam ile etkileşim anlayışı teşvik ve tamamen eski yeryüzündeki belirgin biyokimyasal süreçlerini anlamak için kaya kaydından elde edilen bilgiler tamamlayabilir.

Bu amaçla, bir laboratuar ölçekli bir sütunda, Fe (II) açısından zengin deniz suyu ortamı (nötr pH'da) sütunun alt pompalandı tasarlanmıştır ve üstten dışarı pompalanır. Aydınlatma üst 3 cm Siyanobakterinin büyümeyi desteklemiştir 4 cm genişliğinde "fotik bölge" oluşturmak için üst sağlandı. Doğal ortamlar genellikle tabakalı ve tuzluluk veya sıcaklık gibi fizikokimyasal geçişlerini, stabilize vardır. Bir laboratuvar ölçeğinde su sütunu stabilize etmek için, sütun silindir deney sırasında gelişen jeokimyasal desen kurulmasını sağlamak için yardımcı bir gözenekli cam boncuk matris ile doluydu. Sürekli bir N2 / CO2 gaz akımı Goe 15 önce bir okyanus yansıtıcı bir anoksik atmosferi muhafaza edilmesi amacıyla sütun tepe boşluğu temizlemek için kullanılmıştır. Fe sabit bir akış (II) 'kurulduktan sonra, siyanobakteriler sütunu boyunca kuluçkaya yatırılır ve growt edildiH örnek port yoluyla çıkarılır numuneler üzerinde hücre sayısı ile izlenmiştir. Oksijen kolon silindir ve ölçümler iç duvar sütununun dışında başka bir fiber optik ile yapılmıştır üzerine oksijene duyarlı optode folyolar yerleştirilerek yerinde izlendi. Sulu Fe türleşme derinlik çözüme yatay örnekleme limanlarından kaldırarak örnekleri ile ölçülebilir ve ferrozin yöntemi ile analiz edilmiştir. abiyotik kontrol deneyleri ve sonuçları proof-of-concept göstermek - atmosferden izole muhafaza antik su sütunu bir laboratuvar ölçekli analog, ulaşılabilir olduğunu. Siyanobakteriler büyüdü ve oksijen üretilir, ve Fe (II) ve oksijen arasındaki reaksiyonlar çözülebilir edildi. Deniz cyanobacterium Synechococcus sp ile aşılanmış ise burada, tasarım, hazırlık, montaj, yürütme ve böyle bir sütunun örnekleme için metodoloji sütunun bir 84 saat çalışmadan elde edilen sonuçlarla birlikte, sunulmuştur. PCC 7002.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Kültürleme Ortama hazırlanması 1.

Not: kültür ortamının hazırlanması için gerekli ekipman, kimyasallar ve sarf malzemeleri ile ilgili bilgiler Tablo listelenir 1 parantez içinde italik alfanümerik kodlar Tablo 2'de dökümü ve Şekil 1'de gösterildiği ekipman bakın..

  1. Deniz fototrofun (MP) ortamın 5 L Hazırlama Wu ve ark., 16 protokole ( "orta" olarak anılan). Oksijensiz ve steril 1 M HCI veya 0.5 M Naco 3 kullanılarak 6.8 pH ayarlayın. Fe için bir kaynak olarak (II), bir sonraki aşamada orta çözelti filtre edildikten sonra 500 uM (II) konsantrasyonu son Fe elde etmek için 1 M anoksik ve steril FeCl 2 solüsyonunun 3.5 mi ekleyin.
  2. Fe (II) karbonat ve fosfat minerallerini çökeltmek için 48 saat boyunca 5 ° C'de orta çözelti saklayın. Bir pH Fe (II) ek olarak ve Fe, mineral çöktürme sonucu değişim, bu nedenle 6.8 geri pH'ı yeniden ayarlayın. 0.22 um filtre birimi ile, düşük oksijenli bir (% 100 N2) altında, kabin içerisindeki orta filtre. Steril bir butil kauçuk tıpa ile steril bir 5 L cam şişe (E.'1) bir torpido gözü içine, ve kapağa filtrelenmiş orta dağıtın.
  3. Bir durdurucu olarak gaz hattına bağlı olan tek bir iğne ve bir delik olarak hareket eden bir ikinci bir iğne yardımıyla N2 / CO2 (hac / hac, 90/10) ile orta şişenin tepe boşluğu yıkayın. headspace sesini 10 kere değiştirmek emin olun. Örneğin, 10 ml / sn sabit bir gaz akışı ile birlikte, en az 50 sn (Hungate ve Macy 17 ile karşılaştırın), 50 ml tepe boşluğu hacmi yıkayın.
  4. Şimdi Fe (II) Fotooksidasyon önlemek için karanlık koşullarda oda sıcaklığında alüminyum folyo ve mağaza ile kullanıma hazır orta şişe (E) kapsamaktadır. orta hazırlanması için 3 gün izin verin.

Kültür 2. Hazırlık

"> Not:.. Sütun deneyi kullanılan Synechococcus SP PCC 7002 kültürü, M. Eisenhut (Plant Biochemistry Enstitüsü, Düsseldorf, Almanya Üniversitesi) tarafından temin edilmiştir 18 tek hücreli deniz photoheterotrophic siyanobakteriler cinsi olarak tanımlanır . stok kültür ek Fe (II) olmadan anoksik MP ortamında yetiştirilen cari çalışma için.

  1. 6 mg / ml'de 1 ml / L, amonyum demir III sitrat ile Wu ve ark., 16, ancak yerine demir klorür protokol izlenerek 100 mi MP orta hazırlayın.
  2. Anoksik koşullar altında, (torpido gözü,% 100 N2) altında, steril bir butil kauçuk tıpa ile bir 120 ml steril serum şişesi içine, kapak içine orta dağıtır ve bir alüminyum kapak ile kıvrım verilmiştir. N tepe boşluğu değiştirme 2 / CO2 (hac / hac, 90/10) (Hungate ve Macy'i 17 ile karşılaştırın) ve stok kültürünün% 5 inoküle. Daha sonra, bir Tun 25 ° C ve 600 Lux hafif bir inkübatörde kültür depolamakAmpulü gsten.
  3. Synechococcus sp beri. PCC 7002, transferi sonrasında hafif inkübatör içinde ilk 24 saat ince bir kağıt havlu ile serum şişesini ışığa kapsamaktadır edilir. Kültür 6-8 gün büyümeye olanak sağlar. Fotosentetik Bu nedenle faaliyet, (II), orta ve hücrelerde Fe adapte Fe korumak için 7 gün sonra kültür transferi, hücre büyümesi zaman ölçeğinde statik olmayacaktır (II) ve Fe (II) Fe oksitlenme ile sonuçlanacaktır (II).
  4. Optik yoğunluk (OD) ölçümleri için numuneler alınarak hücre yoğunluğunu izlemek: kültürün hücre yoğunluğu (hücre / ml) 750 nm, 19 bir dalga boyunda, bir foto-spektrometresinde hücre süspansiyonu numunenin absorbansı vasıtasıyla belirlenebilir. OD 750 ve log fazında bir kültürün direkt mikroskobik hücre sayımı arasında doğrusal bir ilişki mutlak hücre yoğunluğu 20 belirleyecektir.
  5. En kısa sürede, 10 8 hücrelerinin hücre yoğunluğunda / mL olarak ulaşılır,fotosentez yoluyla oksijen üretimini durdurmak için alüminyum folyo ile serum şişesini sarın.
  6. Sıvı ortam içine yerleştirilen bir uzun (100 mm) tek iğne takılı bir 0.22 um steril bir şırınga filtresi kullanılarak hücre süspansiyonu O 2 çıkarın. Headspace ve baloncuk 5 dakika boyunca / CO2 N2 (Hungate & Macy 17 karşılaştırın) kültür yıkayın. sütuna aşılama kadar karanlıkta örnek tutun.

Deney Seti-up Kalemler ve Bireysel Parçaların 3. hazırlanması

Not: Deneysel set-up için gerekli ekipman ilgili bilgiler, miktarları ve özellikleri Tablo 2'de listelenmiştir.   Deneysel set-up için kullanılacak öğelerin parçaları önceden hazırlanmış ve bireysel Tablo 2'de listelenen tek bir harf (AG) ile etiketli ve Şekil 1'de olduğu gibi yakın çekimler gösterilmiştir de. italik alfanümerik kod Tablo 2'de maddeler halinde ekipman bakınız, Şekil 1 'de gösterilmektedir.

  1. Sütun için örnekleme noktalarını (D) hazırlamak için, sıkı oturan butil kauçuk tıpa (A.3) ile bağlantı noktalarını kapatın. Butil kauçuk tıpa içine bir paslanmaz çelik iğne (D. ') yerleştirin. iğne ucu sütunun ortasında olduğundan emin olun.
    1. Bir kauçuk tüp (D.2) iğne bağlayın ve bir ısıyla daralan boru (D.3) ile bağlantı mühür. Küçük bir Luer kilit tüp konnektörü ( 'D.5), bir ısıyla daralan boru (D.3) ile bağlantı mühür ve uygun bir plastik kapakla boru konnektörü kapsayacak şekilde tüpün diğer ucunu (D.6) .
      Not: örnek port istenilen sayısına bağlı olarak çeşitli örnekleme portu ile bir ana liman sağlamak için gerekli olan - therefobutil kauçuk tıpa içine eğik açıyla paslanmaz çelik iğneler (D.1) eklemek yeniden.
  2. sonraki adımlar aşağıdaki butil kauçuk tıpa, sütunun orta ve boşaltma şişe bağlamak değiştirmek için:
    1. Butil kauçuk tıpa (E.2) içine; (Ö.4 E.3) iki paslanmaz çelik kılcal yerleştirin. Bu kılcal damarların uygun lastik borular (E.6) bağlayın ve ısıyla daralan tüpler (E.5) ile bağlantı mühür.
    2. Uzun kılcal (E.3) tüpün diğer ucuna bir boru konnektörü (E.7) ekleyin ve aynı zamanda bir ısıyla daralan boru (E.5) ile bu bağlayıcı düzeltmek.
    3. Tüpleri (E.5) ısıyla daralan ile bağlantı mühür, kısa kılcal (E.4) bağlı diğer borunun serbest ucuna bir paslanmaz çelik iğne (E.11) bağlayın ve diğer ucunu Daha küçük bir butil kauçuk stoper içine paslanmaz çelik iğne (E.10).
    4. Büyük bir butil kauçuk tıpa (G.2) içine iki paslanmaz çelik kılcal (G.3) takın ve uygun lastik borular (G.4; G.5) ekleyin. Orta deşarj şişe kılcal (w2) daha kısa kauçuk tüp (G.4) serbest ucunu bağlayın. Küçük bir tüp konnektörü (G.6) ile uzun tüp (G.5) serbest ucunu donatın. İkinci deşarj şişe başka butil kauçuk tıpa hazırlamak için bu adımları tekrarlayın.
  3. Sütun için iki ortam ikmal hatlarını üretmek için bir butil kauçuk tıpa (F.2) içine iki paslanmaz çelik iğneler (F.3) takarak orta dağıtım panosu (F) stoper hazırlayın. Iğnelerin her birine bir lastik tüp (F.4) takın ve sırasıyla kauçuk tüpler birine bir orta şişe kılcal (c1) bağlayın.
  4. Maddesi besleme hattı için bezleri (B) maddesinin hazırlanması için, bir orta bağlamakBir kauçuk tüp (B.4) ile küçük bir tüp konnektörü (B.3) tedarik kılcal (c2). Başka bir orta besleme bezi için bu adımı yineleyin.
    1. Orta deşarj hattı için bezleri hazırlamak yerine uzun, orta deşarj kılcal (w1) kullanın ve önceki adımları uygulayın (Şekil 1) (B karşılaştırın).
      Not: giriş etiket ve uygun montaj yardımcı olmak için bant farklı renklerle çıkışa yararlıdır.
  5. Iki uzun Luer bir kauçuk tüp (C.1) içine paslanmaz çelik iğneler (C.2) kilitlemek ve iğnelerin uçları diğer dış 4 cm ulaşmak emin olun takarak headspace gaz değişimi panelinde (C) parçaları bir araya Hortumun ucunu. Polimerler tutkal (C.8'e) ile tüp doldurun ve en az 6 saat süreyle montaj kurumaya bırakın.
    1. Gevşekçe pamuk (C.4) ile iki Luer kilit cam şırıngalar (C.3) doldurun.
    2. Ayrı iki butil ovmak hazırlamakber tapalar (C.5), takılı bir paslanmaz çelik iğne (C.6) ve paslanmaz çelik iğne (C.7) ile diğer bir. Henüz, cam şırınga bağlamayın.
  6. Orta şişe ve gaz paketi (gp) doğrultusunda daha sonra kullanılmak üzere pamuk (E.9) ile dolu bir cam şırınga (E.8) hazırlayın.
  7. Gaz paketi vananın üzerine bir lastik tüp (gp.1) bağlayarak 10 L gaz paketi (gp) için donatım birleştirin. Kauçuk tüp serbest ucuna bir tüp konnektörü (gp.2) yerleştirin. İkinci 10 L gaz paketi için bu işlemi tekrarlayın.

Kolon ve Ekipman 4. Sterilizasyon

Not: Malzeme özelliklerine bağlı olarak, cihaz aşağıdaki üç yöntemden biri ile sterilize edilir:

  1. kuru fırın (4.25 saat 180 ° C) Cam ekipmanı sterilize:
    1. orta yapmak için donatım sterilize (bkz Tablo 1 ve bölüm 1.2) ayrı ayrı ve peşin. Bu nedenle, 2 x 5 L cam şişeler hazırlamak ve açma ve alüminyum folyo ile darboğaz kapsamaktadır. Pack ısıya dayanıklı bir kaba ve içine 4 x 5 ml ve 5 x 2 ml'lik cam pipetler tüm ekipman fırın sterilize.
    2. ikinci adımda kurmak sütun için ekipman sterilize edin. Alüminyum folyo ile ve ilgili butil kauçuk tapalar kaldırılır emin olun - (3. bölümde hazırlanan F.1;; E.8 C.3) cam şırınga sarın.
    3. Bir cam kap içinde, cam boncuklar (A.2) yerleştirin ve alüminyum folyo ile üst kapağı. Ayrıca şeffaf cam plaka (A.4), 4 x büyük tüp konnektörleri (B.2) ve alüminyum folyo ve her şeyi fırın sterilize 3-yollu konnektörü (G.7) ​​kapsamaktadır.
  2. otoklav (120 ° C, 10 bar, 20 dk) ile otoklav plastik ve sıvı sterilize:
    1. İlk adım, ste içinde5 L'lik bir cam şişe için orta, NaHCO 3 Tampon çözeltisi ve 2 bütil lastik durdurucular Widdel şişesi rilize.
      Not: bütil lastik durdurucular önce, aşırı saf su içinde 3 kez kaynar hazırlanabilir ve daha sonra, alüminyum folyo ile kaplı bir parça su ile, bir cam beher içinde otoklavlanır. Islak stoper cam şişelerin içine eklemek daha kolaydır.
    2. İkinci adımda kurmak deneysel sütun için ekipman sterilize edin. otoklav önce alüminyum folyo ile delik, otoklavda sterilizasyon için sütun hazırlamak üst açıklık, medya besleme delikleri, medya tahliye deliklerini ve headspace sarmak için.
    3. Uygun plastik kapaklar (D.'6) ile örnekleme noktalarını (D.'5) Kapak ve otoklav önce kıskaçları (D.4) kaldırmak için emin olun.
    4. Butil kauçuk tıpa orta ve boşaltma şişeleri (E.2 için gelen kılcal sarın, 2 x G.2'de - hazırlanan in bölüm 3), cam enjektörler için küçük durdurucular (2 x C.5; E.'10 '; F.'2 - Bölüm 3) ve orta arz ve deşarj bezleri (bağlı kapillerlerde hazırlanan s2; w1 - alüminyum folyo içine bölüm 3.4) hazırlanan ve otoklavda tüm ekipmanı sterilize edin.
    5. Sterilizasyon sonrasında, başka bir 4 saat daha 60 ° C'de bir fırın içinde sterilize sütun ve ekipman kurutun.
  3. Pompa hortumu (PT) otoklav olmadığı için, bir etanol (EtOH) çözeltisine (% 80 EtOH,% 20 su) sterilize. EtOH-çözeltisinin uygun bir beher ve tüp tam EtOH çözeltisi ile doldurulur sağlanması, içinde pompa hortumunu yerleştirmek. 3 saat sonra dışarı çıkar ve (fırında sterilize) önceden sterilize edilmiş alüminyum folyo doğrudan sarmak ve 2 saat boyunca oda sıcaklığında kurumaya bırakın.

Kolon ve Ekipman 5. Montaj

  1. Düz bir yüzey üzerinde sütun (A) yerleştirin ve bir laboratuar standı ve kelepçeler ile stabilize. Steril koşullar altında çalışmak emin olun (örneğin, bir Bunsen beki 40 cm içinde ya da bir laminer akış kaputun altında). Dikkatli bir şekilde üst açıklıktan alüminyum folyoyu çıkarın ve steril cam boncuk (A.2) doldurun.
    1. O sütunu ile temas edecek alanda iç yüzeyine Polimerler tutkal (A.5) uygulayarak sıkıca kapatın amacıyla sütun izle cam (A.4) hazırlayın. Hafifçe birbirine sıkıca her iki parçayı birbirine yapıştırmak için sütunun üstündeki yerine saat camı basın. Kurulum kuruması için en az 6 saat bekleyin.
      Not: Kolayca deney sonrasında izle camı ortadan kaldırmak için, sütun kenar ve saat camı arasına steril, ince esnek tel yerleştirmek mümkündür.
  2. steril şartlar altında çalışırken sütuna aşağıdaki parçaları takmak:
    1. Lastik tüpleri (B.1) ve orta temini ve deşarj delikleri karşılık gelen tüp konnektörleri (B.2) bağlayın (Şekil 1'de (B) karşılaştırın).
    2. Sütununda ilgili konnektörlerine (bölüm 3.4 hazırlanan) medya temini için bezleri (B.3) tüp konnektörlerini bağlayın ve deşarj (Şekil 1'de (B) karşılaştırın).
    3. Headspace gaz değişimi paneli takın (Şekil 1 (C) karşılaştırmak - bölüm 3.5 hazırlanan) tepe boşluğuna sütununa havalandırma ve ilgili paslanmaz çelik iğneler (C.2) ve ekleme cam şırıngalar (C.3) bağlamak uygun butil kauçuk tapalar (C.6; C.7 - bölüm 3.5.2 hazırlanmış) pamuk dolu cam şırınga içine (C.3).
  3. (2 x deşarj şişe butil kauçuk tıpa takın G.20; - iki steril 3 L cam şişe (G.1) içine bölüm 3.2) hazırlanan ve 3-yollu konnektörü (G.7) ​​için şişeler (G.6) boru konnektörlerini bağlayın.
  4. Pompa boru (nk) ile bir boşaltma şişe kılcal (w2) serbest ucuna orta deşarj bezi kılcal (w1) serbest ucunu bağlayın. İkinci orta deşarj bezi kapiller ve ikinci deşarj şişe için bu yordamı yineleyin.
  5. Pompa boru (nk) orta besleme bezi kılcal (s2) serbest ucuna bir orta şişe kılcal (s1) serbest ucunu bağlayın. İkinci orta şişe kapiller ve ikinci orta tedarik bezi kapiller için bu yordamı yineleyin.
  6. Orta cam şırınga içine - İlgili kılcal damarlar (bölüm 3.3 hazırlanan F.2) ile stoper takarak orta dağıtım paneli montedağıtım panosu (F.1).
  7. Orta şişe butil kauçuk tıpa konnektörüne orta dağıtım paneli bağlayın (E.7 - Şekil 1'de F karşılaştırın).
  8. Paslanmaz çelik iğne Luer kilidi için headspace gaz değişimi paneline N2 / CO2 gazı hattı bağlayın (Şekil 1 pozisyon (LLF) bakınız), ve düşük basınçta N2 / CO2 ile kolon kurulum ve kılcal sistemini yıkayın (<10 mbar). Orta şişe kılcal (E.3), 3-yollu bağlantı (G 7) ve numune alma portu (D.5) açık uçlarında bir gaz çıkış koruyun. Bu nedenle, dışarı akan gazın bir aşırı basınç yoluyla steril koşulları sağlamak için, hafifçe açık örnek port (D.6) kapakları var emin olun.
    1. En az 20 dakika süreyle tam yükleme yıkayın.
      Not: Buna ek olarak, outgassi kapatmak mümkündürUygun lastik tüp ve tam yükleme kızarma verimliliğini artırmak amacıyla bir kelepçe ile headspace gaz değişimi panelinin ng iğne (C.6).
  9. Bununla birlikte, N, 10 L, gaz torbasının (GP) dolgu 2 / CO2 çanta sağlamak için tüm hacmi (bir vakum pompası kullanılarak) doldurma ve gaz alma 10 tur, aşağıdaki (h / h, 90/10), tamamen oksijensiz bir . Nihai doldurulduktan sonra gaz paketinin vanayı kapatmak için emin olun. Ikinci bir gaz paketi ile bu işlemi tekrarlayın, ancak hava tahliyesi sonrasında vanasını kapatın (yani, boş bırakın).
    Not: N2 / CO2 dolu gaz paketi pompalayarak nedeniyle orta kaybına artan Tepeboşluğu hacmini telafi etmek için orta şişe bağlı olacak. N 2 / CO 2 kızardı, ama boş gaz paketi, daha sonra gaz nedeniyle sıvı tahliye hacminin artırılması için headspace kaçmasına izin için boşaltma şişeleri bağlı olacak.
  10. Ekle t(- bölüm 3.6 hazırlanan E.8) pamuk ile doldurulmuş steril cam şırıngaya - o lastik tıpa (bölüm 3.2.3 hazırlanan E.10) butil.
  11. Bir sonraki orta şişe (E.2) için stopere laboratuarlarında - (bölüm 1 hazırlanan E) doldurulmuş ve kapalı orta şişe yerleştirin ve aşağıdaki prosedürü kullanarak orta şişeye tıpa bağlamak için hazırlayın:
    1. Bir hortum kelepçesi ile ilgili kauçuk tüp (E.5'te) kapatarak kılcal (E.3) içine N2 / CO2 gaz akışını kapatın.
    2. Hafif ve orta şişe kapalı butil kauçuk tıpa kaldırın ve darboğaz içine bükülmüş, uzun metal iğne (1 mm x 140 mm) ile sterilize, pamuk -filled şırınga asarak N2 / CO2 (50 mbar) ile headspace yıkayın orta şişe (Hungate & Macy 17 karşılaştırın).
    3. Hızla orta şişeden butil kauçuk tıpa kaldırmak ve orta şişe (E) içine hazırlanmış butil kauçuk tıpa (E.2) yerleştirin.
    4. Tek kullanımlık bir iğne (daha önce tepe boşluğu kızarma için kullanılır) şırınganın uzun metal iğne değiştirme (0.9 mm x 45 mm; yaygın olarak kullanılan) N2 / CO orta şişe headspace temizlemek için durdurucu içine enjekte 2.
    5. Orta şişe stoper bağlı - gaz şırınga (bölüm 5.10 monte E.8) açık ucunda gaz hafif bir çıkış var emin olun. Orta şişe (E) ve en az 4 dakika boyunca cam şırınga (E.8) tepe boşluğunun yıkayın.
  12. Bu arada, (D.'5) örnek port plastik kapaklar (D.6) sıkın ve bir kelepçe (D.4) tekabül eden lastik boru (D.2) kapatın.
    Not: Gerekirse, açmakiğnenin açık ucunda bir gaz çıkışı sağlamak için daha tepe boşluğu gaz değişimi panelinin gaz çıkışının iğnesi (C.6).
  13. Laboratuarlarında N2 / CO2 (bölüm 5.9 hazırlanan) ile doldurulmuş 10 L gaz paketi, yerleştirin. Tüp konektörü yanındaki orta şişe bağlı cam şırınga (E.8) açık ucuna bir konumda olduğundan emin olun.
  14. En az 4 dakika boyunca orta şişe (E) tepe boşluğu yıkama sonra, yıkama şırınga N 2 / CO 2 gaz hattını kapatmak ve hızlı bir şekilde durdurucu (E.2) dışarı iğne çekin. Orta şişe tepe boşluğu içinde gaz kalan basınç cam şırınga (E.8) üzerinden çıkacak.
    1. Hızla gaz paketinin vanasını açın ve hafifçe tüp ve gaz paketinin konnektörü temizlemek için / CO2 N2 çıkış korumak için çanta basın.
    2. En kısa sürede aşırı basınç orta şişeden serbest olarak, hızlı bir şekilde cam şırınga (E.8) karşılık gelen konnektörüne gaz paketi (gp.3) konnektörünü bağlayın.
  15. Daha önce tahliye şişeleri bağlı 3-yollu konnektörü (G.7) ​​serbest liman N2 / CO2 (bölüm 5.9 hazırlanan) ile 10 kez temizlenmiş bir boş 10 L gaz paketi (gp) bağlayın. Gaz paketinin valfi kapalı tutmak için emin olun.
  16. (; Konumu LLF Şekil 1 'de C) gaz çıkışının iğne (C.6) gelen gazın çıkış sağlamak için tepe boşluğu gazı değişimi panelinde N2 / CO2 gaz hattı (<0.1 mbar) basınç azaltma.
  17. Pompa (P) içine pompa hortumu (nk) takın ve orta şişe (E) karşılık gelen lastik tüp (E.6) hortum kelepçesini çıkarın.
    1. Gaz paketinin valfi (gp) açındeşarj şişeleri çıkış ortamı ile doldurmak ise hava gazı paketi içine serbest bırakılmasını sağlamak için deşarj şişeleri (G) bağlı.
  18. Pompayı başlatın ve orta dağıtım paneli izlemek orta dolduruyor () (F). bir ters konumda tutarak dolduğunda panelde kalan gaz çıkarmak için emin olun. Benzin pompası bağlı kılcal damarlar yoluyla serbest bırakılır.
  19. Bu ortam ile doldukça sütun Monitör ve simüle etmek için, 10 mM Fe (II) / m2 / gün arasında dikey bir akı dönüştürülebilir 0.45 L / gün bir uygun pompa hızı, pompanın ayarlamak ilgi kimyasal akı.
  20. 2 cm kolonun üst ucu üzerinde ışık kaynağı (L) yükleme ve sütunun üst kısmından dışarı yayılan ışığı önlemek için bir karanlık bant ve / veya alüminyum folyo ile kolon etrafında, üst 10 cm kapak ve sütunun alt kısmını aydınlatan. tamamını kapsamasısırayla karanlık bir tekstil kapak ile kurulum harici ışık kaynaklarından gelen sütunun aydınlatma önlemek için.

Sütun içine Bakterilerin 6. Aşılama

Not: Bir abiyotik kontrol deneyi için bu adım atlanır.

  1. Hücre kültürü doğrudan sütunun tarafındaki ana örnek port butil kauçuk tıpa ile kolona enjekte edilecektir beri, kolon gövdesinin merkezine ulaşmak için yeterince uzun iğne ile altı şırınga hazırladık emin olun.
  2. Bir EtOH çözeltisi (% 80) ile sütun (A.3) altı ana örnek port butil kauçuk tıpa dışında sterilize edin.
  3. (Bölüm 2 hazırlanan) hazır aşılama için kültürü ile serum şişe ve EtOH solüsyonu birkaç damla alevli ile butil kauçuk tıpa sterilize edin. Kültür bir kısım almadan önce steril N2 / CO 2 ile şırınga yıkayın. 1 mi O almakanoksik hücre çözümü f ve ana örnekleme portlar (A.3) butil kauçuk tıpa ile sütunun merkezine enjekte.
    Not: bakteriyel büyüme bağlı olarak, yıkanmış olan kültürleri önlemek için, hücre büyümesi ve gelişimi için ara-faz ilk günlerinde pompalama hızını ayarlamak (veya pompalama dur) gerekli olabilir.

7. Örnekleme

Not: sütun içinde geliştirmek kimyasal geçişlerini genelinde örnekleri toplamak için, hacim kaybı olarak ortaya çıkar, derin limanlara önce üst örnekleme limanlarından örneklemeye başlamak için gereklidir. (Bunsen beki 40 cm içinde ya da bir laminer akış kaputun altında çalışarak, örneğin) steril koşulları sağlamak için emin olun.

  1. İlk numuneleri aşılamadan sonra 24 saat toplayın. Steril N numune için kullanılacak şırınga yıkayın 2 / CO2, sa içine oksijen enjeksiyonu önlemek içinmpling bağlantı noktaları (D). Örnekleme önce / CO2 N2 ile şırınga doldurmak için emin olun.
  2. Hızla plastik kapağı (D.6) kaldırmak ve tüp konnektörü (D.5) içine örnekleme şırınga takın. şırınga ve tüp konnektörü arasındaki küçük bir boşluk bırakın. Şırınga gaz bırakın ve / CO 2 N2 ile tüp konnektörü yıkayın.
    1. Sıkıca tüp konnektörüne şırınga bağlayın. Kelepçe (D.4) çıkarın ve yaklaşık 1 ml örnek alarak başlayın.
  3. Örnek çizdikten sonra ve şırınga çıkarmadan önce, kelepçe (D.4) ekleyin. Sonra örnekleme şırınga kaldırmak ve sıkıca gelen plastik kap (D.6) ile tüp konektörü (D.5) kapatın.
  4. Hemen her limanından örnekleme için adımları 7.1-7.3 tekrarlayın.
  5. Numunelerin sonraki seti her 24 saat toplayın.
    Not: farklı zaman adımlarında ek örnekler için, küçük bir am kaldırmak için gereklidirNumunenin Miktarı (örneğin, 0.2-0.4 mi) ilk örneği oncesinde alma tüpü içindeki artık araçlar çıkarılması ve kolon içinde temsili örnekler elde etmek amacıyla, alınabilir.

Analiz 8. Yöntemleri

  1. Oksijen ölçümü:
    Not: akış orta ve sütunun üst kısmında içinde oksijen konsantrasyonu non-invaziv nicel ve olmayan yıkıcı optik oksijen sensörleri ve 0.5 x 0.5 cm (sözde optodes) oksijen duyarlı floresan folyo yamaları kullanarak, birlikte yapıştırılmış silikon yapıştırıcı (A.6) kullanılarak sütunun iç cam duvar. Bu oksijene karşı duyarlı folyo yamalar güvenilir okumalar elde etmek için Fe türler için duyarsız sağlanmıştır.
    1. sütununda kullanılan optodes için uygun kalibrasyon parametreleri ile bilgisayar yazılımı kalibre etmek için emin olun. optik oksijen sensörleri, belirli bir KALİBR ile geleniyon ölçümü için uygun bir PC kontrollü fiber optik oksijen metre kullanılarak.
    2. ölçümünü başlatmak ve sütunun şeffaf cam duvar içinde yapıştırılmış oksijene duyarlı folyoya dik açıyla oksijen metre polimer fiber optik tutmaya özen gösterin.
    3. Sütunu boyunca her O 2 ölçüm noktası için ölçme işlemini tekrarlayınız.
  2. Fe (II) ve sulu numuneler toplam Fe analizi:
    1. Fe (II) hızlı bir şekilde nötr pH'ta havadaki oksijenle okside olduğu için, 1 M HCI çözeltisi hemen sulu Fe (II) ölçümü için, sıvı örnekleri stabilize eder. 1 bir son numune hacmi için 0.5 ml ml 2 M HCI ile 0.5 mi sıvı numunesinin karıştırın.
    2. 30 dakika boyunca (1 M HCl içinde% 10 ağırlık / v), hidroksilamin hidroklorid ile 1 M HCI ile stabilize edilmiş numunenin bir bölümünde inkübe edildikten sonra, toplam Fe ölçmek. Bu reaktif azaltır ardından ferrozin tahlili ile tayin edilebilir Fe (II), tüm Fe (III), 21.
    3. Bir mikro titre plaka okuyucusu kullanılarak ferrozin tahlilin gerçekleştirilmesi. 562 nm'lik bir dalga boyunda absorbansı ölçülür. saptanabilir Fe (II) ve toplam Fe konsantrasyonları için aralığında standartlara sahip olduğundan emin olun.
      Not: Sıvı örnek Fe konsantrasyonları, standart kalibrasyon aşarsa, 1 M HCI ile stabilize edilmiş numunenin seyreltilmesi gereklidir.
    4. Toplam Fe ve Fe (II) arasındaki fark, Fe (III) konsantrasyonu hesaplanır.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Kontrol deneyi

Abiyotik kontrol deneyleri (10 gün) sürekli olarak düşük oksijen konsantrasyonlarını gösterdi (O 2

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Prekambrien okyanus mikrobiyal topluluklar tarafından düzenlenen veya bunların aktivite bir sonucu ve mevcut jeokimyasal koşulları değiştirilmiştir. BIF kaynağını yorumlama, araştırmacılar, genellikle Sedimentolojinin ya BIF jeokim- örneğin, Smith ve ark. 23 ve Johnson ve ark., 24 göre mikroorganizmaların varlığını veya aktivitesini çıkarılabilir. Antik ortamlara jeokimyasal analogları sahip, modern ortamlarda çağdaş organizmaların çalışma aynı zamanda değerli bi...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Teşekkürler

Mark Nordhoff boru bağlantılarının tasarımı ve uygulanmasında yardımcı olmuştur. Ellen Struve seçmek ve kullanılan ekipman elde etmek için yardımcı oldu.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Widdel şişesi (5 L)Ochs110015labor-ochs.de
Cam şişeler (5 L)RotilaboY682.1carlroth.com
Cam pipetler (5 ml)51714labor-ochs.de
0.22 &mikro; m Steritop filtre ünitesi (0.22  &mikro; m Polietersülfon membran)MilliporeX337.1carlroth.com
Alüminyum folyo
Steril Luer Lock cam şırınga, pamuklaC681.1carlroth.com
Luer Lock paslanmaz çelik iğneler (150 mm, 1.0  mm ID)201015labor-ochs.de
NaClSigma433209sigmaaldrich.com
MgSO4Sigma208094sigmaaldrich.com
CaCl2SigmaC4901sigmaaldrich.com
NH4ClSigmaA9434sigmaaldrich.com
KH< alt>2PO4SigmaP5655sigmaaldrich.com
KBrSigmaP3691sigmaaldrich.com
KClSigmaP9541sigmaaldrich.com
Cam silindirY310.1carlroth.com
Cam yünü7377.2carlroth.com
Cam boncuklar (ø 0.55 - 0.7& nbsp; mm)11079105biospec.com
Bütil kauçuk tıpa (ø 1.2 cm)271024
labor-ochs.de Petri Kabı, cam (ø 8.0  cm)T939.1carlroth.com
Polimerler tutkalOTTOSEAL S68adchem.de
Optik oksijen sensörü folyosu (oksijen analizi için aşağıya bakın)– istek üzerine –presens.de
Kauçuk boru (35 mm, 7  mm ID)770350labor-ochs.de
Luer Lock boru konektörü (3.0 mm, Luer kilit erkek = LLM)P343.1carlroth.com
Luer Lock boru konektörü (3.0 mm, Luer kilit dişi = LLF)P335.1carlroth.com
Kauçuk boru (25 mm, 0.72 mm ID)2600185newageindustries.com
Kauçuk boru (50 mm, 7  mm ID)770350labor-ochs.de
Luer Lock paslanmaz çelik iğne (150 mm, 1.0 mm ID)201015labor-ochs.de
Luer Lock cam şırınga (10 ml)C680.1carlroth.com
Gevşek pamuk –
Butil kauçuk tıpa (ø 1.75 cm)271050labor-ochs.de
Paslanmaz çelik iğne (40 mm, 1.0  mm ID)Sterican4665120bbraun.de
Luer Lock paslanmaz çelik iğne (150 mm, 1,5 mm ID)201520labor-ochs.de
pozisyonu: C.7'de
Polimer tutkalOTTOSEAL S68adchem.de
Paslanmaz çelik iğne (120 mm, 0,7 mm ID)Sterican4665643bbraun.de
Kauçuk boru (40 mm, 0,74 mm iç çap)2600185newageindustries.com
Isıyla daralan makaron (35  mm, 3 mm İç çap küçüldü)541458 - 62conrad.de
Boru kelepçesiSTHC-C-500-4tekproducts.com
Luer Lock tüp konektörü (1.0 mm, LLF)P334.1carlroth.com
Luer Lock plastik kapak (LLM)CT69.1carlroth.com
Cam şişe (5 L)RotilaboY682.1carlroth.com
Bütil kauçuk tıpa (için GL45)444704labor-ochs.de
Paslanmaz çelik kılcal (300 mm, 0,74 mm İç çap)56736sigmaaldrich.com
Paslanmaz çelik kılcal (50 mm, 0,74 mm İç çap)56737sigmaaldrich.com
Shrink makaron (35 mm, 3  mm İç çap küçüldü)541458 - 62conrad.de
Kauçuk boru (100 mm, 0,74 mm İç Çap)2600185newageindustries.com
Luer Lock tüp konektörü (1,0 mm, LLF)P334.1carlroth.com
Luer Lock cam şırınga (10 ml)C680.1carlroth.com
Gevşek pamuk –
Butil kauçuk tıpa (ø 1.75 cm)271050labor-ochs.de
Paslanmaz Çelik iğne (40 mm, 0.8  mm ID)Sterican4657519bbraun.de
Luer kilitli cam şırınga (5 ml)C679.1carlroth.com
Bütil kauçuk tıpa (ø 1.75 mm)271050labor-ochs.de
Kauçuk boru (40 mm, 0.74 mm ID)2600185newageindustries.com
Cam şişe (2 L)RotilaboX716.1carlroth.com
Bütil kauçuk tıpa (GL45 için)444704labor-ochs.de
Paslanmaz çelik kılcal (50 mm, 0,74 mm İç Çap)56736sigmaaldrich.com
Kauçuk boru (30 mm x 0,74 mm İç Çap)2600185newageindustries.com
Kauçuk boru (100 mm x 0,74 mm İç Çap)2600185newageindustries.com
Luer Lock tüp konektörü (1,0 mm, LLF)P334.1carlroth.com
Luer Lock 3 konektör (LLF, 2x LLM)6134cadenceinc.com
Işık kaynağıSamsungSI-P8V151DB1USsamsung.com
Peristalik pompaIsmatecEW-78017-35coleparmer.com
Pompalama boruları (0.89  mm ID)EW-97628-26coleparmer.com
Paslanmaz çelik kılcal (200 mm, 0,74 mm ID)56736sigmaaldrich.com
Paslanmaz çelik kılcal (400 mm, 0,74 mm İç Çap)56737sigmaaldrich.com
Süpel-İnert Folyo (Tedlar - PFC) gaz paketi (10 L)30240-U
sigmaaldrich.com Kauçuk boru (30 mm, 6  mm ID)770300labor-ochs.de
Luer Lock tüp konektörü (3.0 mm, LLM)P343.1carlroth.com
Luer Lock tüp konektörü (3.0 mm, LLF)P335.1carlroth.com
Gaz geçirmez şırınga (20  ml)C681.1carlroth.com
Bunsen brülörü–
Oksijen ölçümü için fiber optik oksijen ölçerPresensTR-FB-10-01presens.de
Vakum pompası–
Oksijen optodları için silikon yapıştırıcıPresensPS1presens.de
doldurulmuş Luer Lock dişi konektör parçası

Kaynaklar

  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).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Demir(II) OksidasyonuSiyanobakteri BüyümesiBantlı Demir FormasyonuAkışlı KolonCam Boncuk MatrisiÇözünmüş Oksijen TespitiAnoksik KoşullarFe(II) AkısıIşık Gradyanı
Prekambriyen Deniz upwelling Sistemi Fotosentetik Bakteri Büyüme Keşfet bakımından zengin bir Demir (II) Laboratuar Simülasyonu
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.