Breaking News

Breaking

Post Top Ad

Your Ad Spot

Saturday, March 12, 2022

دراسة مكثفة للبكتيريا على أعشاب المد والجزر الصخرية عبر شمال الأطلسي

دراسة مكثفة ممولة من مؤسسة العلوم الوطنية للبكتيريا على الأعشاب الصخرية بين المد والجزر عبر شمال المحيط الأطلسي

الباحثون كايل كابيسترانت فوسا وسوزان براولي ولاد جونسون يجرون بحثًا ميدانيًا في حديقة أكاديا الوطنية. الائتمان: سوزان براولي

تعد الطحالب مثل الأعشاب الصخرية جزءًا أساسيًا من النظم البيئية البحرية ، حيث توفر الموائل والغذاء للعديد من الكائنات البحرية الأخرى مع توفير خدمات النظام البيئي أيضًا. تنتج الطحالب الأكسجين كمنتج ثانوي لعملية التمثيل الضوئي ، لذا فإن أكسجة الماء والغلاف الجوي هي إحدى خدمات النظام البيئي. بدورها ، تعتمد الطحالب على البكتيريا للحفاظ على شكلها الطبيعي وصحتها.

طرق التسلسل الجديدة تضيء العلاقات بين و ، كما يتضح من بحث أجراه 15 عالمًا من دول عبر شمال الأطلسي.

قاد الباحثون الرئيسيون سوزان براولي ، الأستاذة في كلية UMaine للعلوم البحرية ، وهيلاري موريسون ، عالمة بارزة في المختبر البيولوجي البحري في وودز هول ، ماساتشوستس ، فريقًا من الباحثين في دراسة شاملة بتمويل من مؤسسة العلوم الوطنية (NSF). ) من البكتيريا المرتبطة بالطحلب الصخري التأسيسي المد والجزر فوقس حويصلي. تم نشر النتائج في مجلة علم النبات.

وجد الباحثون أن على هذه الطحالب البنية كانت متشابهة بين الشواطئ الشرقية والغربية لشمال الأطلسي عند خطوط عرض متشابهة ، ولكنها تباينت على طول التدرج من الشمال إلى الجنوب عبر النطاق الجغرافي الحيوي للمضيف – من جرينلاند إلى نورث كارولينا على الشواطئ الغربية ، والنرويج إلى إسبانيا في شرق المحيط الأطلسي. لاحظ الباحثون أيضًا اختفاء الطحالب من مناطق ساحل نورث كارولينا حيث كانت وفيرة لفترة طويلة ، مؤكدين على الحاجة الملحة لفهم التفاعلات البكتيرية المضيفة والمجتمعات البكتيرية المعينة المرتبطة بالطحالب المضيفة في المناطق الجنوبية التي تعاني من تراجع المضيف مثل تتأثر النظم الإيكولوجية البحرية بتغير المناخ.

“أظهر بحثنا أن بنية المجتمعات البكتيرية على هذه الأعشاب الصخرية تعتمد على كل من البيئات الحالية والماضية ، بما في ذلك النطاقات البيوجغرافية المتغيرة لـ Fucus vesiculosus المرتبطة بالدورات الجليدية الماضية ،” يقول براولي. “بعض هذه البكتيريا حيوية لطحالب الفوكوس. من خلال البحث عن تلك الشائعة عبر أنسجة الطحالب خلال هذه الدراسة الكبيرة التي تضم 16 موقعًا ميدانيًا عبر شمال المحيط الأطلسي ، يمكننا تضييق نطاق بحثنا عن تلك التي تحدد ما إذا كانت هذه الطحالب الكبيرة يمكن أن تستمر الشاطئ.”

أظهرت الأبحاث السابقة أن البكتيريا ضرورية جدًا لبنية المضيف بحيث يمكن أن تتفكك الطحالب حرفيًا إذا أعطيت علاجًا بالمضادات الحيوية لإزالة البكتيريا. يأمل الباحثون في العثور على البكتيريا المهمة للفوكوس الحويصلي. بعد تسلسل المجتمعات البكتيرية في جزء من أحد الجينات التي تدعم تخليق البروتين البكتيري ، قاموا بتصنيف البكتيريا من جنس إلى نمط بيئي عن طريق تقنية تحليل جيني محدد تسمى Minimum Entropy Decomposition ، والتي تستخدم الآن على نطاق واسع من قبل علماء الأحياء الدقيقة. ينتج عن هذا تعيين معرف مختلف لمتغير تسلسل Amplicon (ASV) لكل نوع مختلف من البكتيريا.

يقول براولي: “هذا يشبه رحلة الصيد الجزيئي التي يمكن أن تضيق نطاق بحثنا عن تلك البكتيريا التي قد تكون أكثر أهمية بالنسبة للطحالب”. “إن العثور على البكتيريا الخاصة بالأنسجة يشير ، ولكن لا يثبت ، إلى أنها قد تكون مهمة بشكل خاص لوظيفة الأنسجة واستمرار الطحالب. لقد عزلنا مزارع نقية لبعض هذه البكتيريا ونقوم بدراسة جينوماتها ومعدلات النمو النسبية والمنافسة مع بعضها البعض “.

على سبيل المثال ، كشفت الدراسة عن العديد من الأعضاء غير المعترف بها من الجنس البكتيري Granulosicoccus من خلال ارتباطهم بأنسجة معينة – من الصامدة التي تربط الطحالب بسطح ، إلى الأعضاء التناسلية ، إلى النسيج الضوئي الرئيسي. كشف البحث أيضًا عن مستويات مميزة من العوامل البيئية المختلفة التي ترتبط بارتباطات جرانولوسيكوكس معينة مع Fucus في خطوط العرض الشمالية والوسطى و / أو الجنوبية ، وأظهر كيف ترتبط هذه الجرانولوسيكوكس بالبكتيريا الموجودة في هذا الجنس الموجودة في أنواع أخرى من الحياة البحرية مثل الإسفنج ، المرجان والطحالب الحمراء والخضراء.

دراسة مكثفة ممولة من مؤسسة العلوم الوطنية للبكتيريا على الأعشاب الصخرية بين المد والجزر عبر شمال المحيط الأطلسي

باحثون يجمعون عينات فوكوس في أومانق ، جرينلاند. الائتمان: لي ستيرنز

يقول براولي: “قبل أن تفهم كيف ولماذا ، عليك أن تفهم من”. “هذا مصدر غني جدًا لمن يتواجد.”

كانت هناك بعض الاكتشافات غير المقصودة كجزء من البحث الميداني أيضًا. على مدار سنوات البحث الميداني للمشروع ، لاحظ العلماء الانقراض المحلي لـ Fucus vesiculosus في موقع في بوفورت بولاية نورث كارولينا ، حيث كان وفيرًا منذ فترة طويلة. كان الموقع يعتبر النطاق الجنوبي من F. vesiculosus عندما بدأت الدراسة في عام 2015 ؛ لقد اختفى بحلول أواخر عام 2016. اقترحت مستشعرات درجة الحرارة التي وضعها الباحثون في الموقع أن الإجهاد الناجم عن ارتفاع درجة حرارة الهواء ودرجات حرارة مياه البحر ، جنبًا إلى جنب مع العواصف الاستوائية خلال موسم التكاثر في الخريف ، يمكن أن يفسر اختفائه وعدم ظهوره مرة أخرى حتى عام 2021.

يقول براولي: “لا نعرف الآن أين تقع الحافة الجنوبية لنطاق الولايات المتحدة”. “نحن مهتمون كعلماء أحياء بحرية بمعرفة مدى تأثر الكائنات الحية على الشاطئ بتغير المناخ. ويستكشف بحثنا المستمر الآثار المحتملة للبكتيريا على الفوكوس من خلال الدراسات الفسيولوجية والجينومية. نريد أن نعرف ما إذا كانت بعض البكتيريا واقية وما إذا كانت لقد تعرضت بنية المجتمع البكتيري على المضيف للاضطراب بسبب تغير المناخ “.

ليس براولي هو الباحث الوحيد في المشروع الذي له صلات بـ UMaine. المؤلفان كايل كابيسترانت-فوسا وشارلوت كويجلي هما حديثًا ماجستير ودكتوراه في UMaine. الخريجين ، على التوالي. إستر سيراو ، مؤلفة أخرى في الدراسة ، حصلت على درجة الدكتوراه. حصل على درجة الدكتوراه من UMaine في عام 1996 وهو الآن أستاذ وزميل بحري في مؤسسة Pew في جامعة Algarve في البرتغال.

لي ستيرنز ، وهو أيضًا دكتوراه. خريجة جامعة مين في الجيولوجيا وعلوم المناخ ، جمعت Fucus في نطاقها الشمالي في Uummannaq ، غرينلاند ، خلال بحثها المستمر في علم الجليد هناك كأستاذة للجيولوجيا في جامعة كانساس. وأشار براولي إلى مدى الثراء العلمي والإنساني لوجود فريق من الباحثين من مختلف التخصصات وسبعة بلدان.

ال مجلة علم النبات كتب تسليط الضوء على بحث المقال واستخدم صورة تم التقاطها في حديقة أكاديا الوطنية في واحدة من 16 منطقة شمال الأطلسي للدراسة على غلاف ديسمبر.

قارن الباحثون أيضًا المجتمعات البكتيرية في نوعين آخرين من الطحالب البنية على ساحل ولاية مين – فوكوس سبيراليس ، الموجود في منطقة المد والجزر العالية ، وفوكوس ديستيتشوس في منطقة المد والجزر المنخفضة – لمعرفة كيف تقارن مجتمعاتهم البكتيرية بتلك الموجودة في منتصف المنطقة فوقس حويصلي إلى الشمال والجنوب من ولاية ماين. على سبيل المثال ، يختبر العلماء ما إذا كانت البنية المجتمعية البكتيرية للمنطقة المرتفعة F. spiralis على شاطئ مين قد تشبه المجتمعات البكتيرية على F. vesiculosus في المواقع الأكثر دفئًا مثل نورث كارولينا وديلاوير وإسبانيا أكثر من تلك الموجودة في F. vesiculosus في الوسط. منطقة المد والجزر من شواطئ مين.

وأشار براولي إلى أن الدراسات المنشورة والجارية “تشير إلى مدى هيكل المجتمع المحلي على Fucus vesiculosus يتغير على المقاييس السنوية والموسمية وخط العرض ، ويساهم في فهم مدى حساسية ميكروبيوم F. vesiculosus للبيئة المتغيرة. ”


السكر يحول الطحالب البنية إلى مخازن جيدة للكربون


معلومات اكثر:
Kyle A. Capistrant ‐ Fossa et al ، الميكروبيوم في الموطن – مكونًا طحلبًا بني اللون Fucus vesiculosus (Phaeophyceae) له هيكل متقاطع عبر المحيط الأطلسي يعكس الدوافع السابقة والحالية 1 ، مجلة علم النبات (2021). DOI: 10.1111 / jpy.13194

مقدمة من
جامعة مين


الاقتباس: دراسة مكثفة للبكتيريا على الأعشاب الصخرية بين المد والجزر عبر شمال الأطلسي (2022 ، 11 مارس) تم استرجاعها في 12 مارس 2022 من https://phys.org/news/2022-03-extensive-bacteria-intertidal-rockweed-north.html

هذا المستند عرضة للحقوق التأليف والنشر. بصرف النظر عن أي تعامل عادل لغرض الدراسة أو البحث الخاص ، لا يجوز إعادة إنتاج أي جزء دون إذن كتابي. يتم توفير المحتوى لأغراض إعلامية فقط.

No comments:

Post a Comment

Powered by Blogger.

Search This Blog

Post Top Ad