选择优势的互动
光养财团已报告发生在全球范围内大量的淡水湖泊和池塘在光线到达缺氧sulfide-containing水层(考德威尔和Tiedje 1975;Croome和泰勒1984;加索尔et al . 1995;Overmann et al . 1998;Overmann 2001)。联盟似乎专门chemocline这些茁壮成长水生环境他们更喜欢一个非常狭窄的政权的低光照强度(< 5 |摩尔广达m s)和硫化物浓度(0 - 200 |)(Overmann et al . 1998;格莱泽和Overmann 2004)。的倍增时间自然群体光养财团估计时间为15.3天(格莱泽和Overmann 2003 a),自然条件必须严重限制完好无损原位财团的增长。然而,在这些条件下,光养财团的细菌似乎有很强的选择性优于他们的独立生存的亲戚,附生生物可以占到88%的绿色硫细菌在自然栖息地(格莱泽和Overmann 2003 a)选择性的优势细菌相关联的状态由实验结果也证实,低浓度的硫化物(300 |米)高度选择性的浓缩”行动Chlorochromatium所谓复合物”财团,而高硫化物浓度有利于独立生存的绿色硫细菌(Frostl和Overmann 1998)。
尽管他们是生理上很相似,一个主要的区别附生生物光养财团和独立生存的绿色硫细菌的能动性。附生生物,像所有其他已知的绿硫细菌科,不合成鞭毛。首选与能动的细菌反应表明,能动性和策略必须生态意义。照片- - -
营养协会能够探测光强度低至0.4 - -0.7 |摩尔
广达m s”(Frostl和Overmann 1998)。附生生物协会不仅适应更低光强度比大多数的已知模式绿硫细菌科,但高感光度的财团与他们的能动性相结合提供了一种方法来快速移动到水层适合光养增长。
许多浮游细菌含有气泡,提供浮力和提供了一种方式保持垂直位置或进行昼夜垂直迁移分层水柱。能源成本生长缓慢的细菌细胞(世代时间> 11 h)在悬挂大幅减少gas-vacuolated比鞭毛形式(Walsby 1994年)。如果垂直梯度将施加选择压力支持能动的光养协会不仅鞭毛,而且气体有液泡的形成应该因此被选中,因此应该在自然频繁发生。有趣的是,只有19个已知类型的光养财团之一,即Chloroplana vacuo-lata,包含气泡但不承担鞭毛。几乎所有(17)其他类型被鞭打。在水生环境中,颗粒物代表溶解碳基质的主要来源(史密斯et al . 1992年)。有机粒子积聚在chemocline停滞的水体(斑鸠和Brunskill 1969),在那里他们可以创建一个水平异构环境(Overmann et al . 1994年)。运动型chemotrophic水生细菌已被证明发生在补丁扩展/几十几百^ m点营养的来源(布莱克本et al . 1998;Krembs et al . 1998;Grossart et al . 2001年)。因此,趋化性完整的光养财团不仅提供了一种方法快速跟随昼夜变化sulfide-containing水的垂直位置层也可能允许联盟迅速发现和利用当地累积释放的硫化物和有机碳化合物在横向非均匀环境中被其他微生物。 Movements by means of flagella are much faster than the vertical migrations mediated by changes in the cellular gas vesicle content (Overmann et al. 1991).
从理论上讲,你可以假设光养财团的能动性提高了硫化物对细胞的运输移动时在一个环境限制硫化物浓度。运输通过对流与扩散的比例可以通过计算评估沛克莱数(J0rgensen 2001)光养财团(长度L = 10 ^ m,速度v
^ 30 m s”,扩散系数D”(H2S) = 1.55 -10厘米s”)根据:
游泳可以大于扩散作为一种提供衬底光养只在体育协会数字> > 1。沛克莱数以来光养财团是0.19的情况下,光养财团的速度和大小是太小了细胞增强硫化的供应。事实上,光养财团需要游泳> 155 ^ m“1为附生生物增加硫化的可用性(计算根据伯格和珀塞尔1977)。
继续阅读:引用钩藤碱
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