Ein Forschungsteam führte ein 73-tägiges Aquatron-Makrokosmos-Experiment mit großem Volumen durch und nutzte dabei Durchflusszytometrie und Verdünnungsexperimente, um die zeitlichen Veränderungen und Einflussfaktoren in der Häufigkeit, Wachstumsrate und Mortalität von Prokaryoten mit hohem (HNA) und niedrigem (LNA) Nukleinsäuregehalt sowie die daraus resultierende Kohlenstoffflussdynamik innerhalb des mikrobiellen Kreislaufs gründlich zu untersuchen. Sie erforschten die Anpassungsstrategien dieser mikrobiellen Untergruppen als Reaktion auf abnehmende Ressourcenverfügbarkeit und selektive Beweidung durch Protozoen.
Das Papier ist veröffentlicht im Journal Wissenschaft China Geowissenschaftenund die Forschung wurde von Dr. Nianzhi Jiao und Dr. Dapeng Xu vom College of Ocean and Earth Sciences der Xiamen University geleitet.
Die Ergebnisse zeigten, dass HNA-Prokaryoten unter Bedingungen reichhaltiger Ressourcen eine höhere Stoffwechselaktivität aufweisen als die LNA-Untergruppe. Wenn die Ressourcen jedoch knapp werden, nimmt die Häufigkeit der HNA-Untergruppe rapide ab, was zu einem stetigen Anstieg des relativen Beitrags der LNA-Untergruppe zur gesamten prokaryotischen Aktivität führt.
Darüber hinaus zeigt die Studie, dass sich die selektive Beweidung der Protozoen mit abnehmender Ressourcenverfügbarkeit von der HNA- zur LNA-Untergruppe verlagert, wobei der Beitrag der LNA-Untergruppen zum Kohlenstofffluss im Makrokosmos von 9 % auf 16 % steigt.
Die Ergebnisse unterstreichen die entscheidende Rolle der LNA-Untergruppe bei der Aufrechterhaltung des Kohlenstoffflusses und der Stabilität des Ökosystems in Zeiten geringer Ressourcenverfügbarkeit und verdeutlichen die Bedeutung des adaptiven Weideverhaltens der Protozoen für die Aufrechterhaltung eines Gleichgewichts zwischen den HNA- und LNA-Untergruppen und die Gewährleistung des kontinuierlichen Funktionierens des mikrobiellen Kreislaufs. Diese umfassende Analyse des Zusammenspiels zwischen prokaryotischen Untergruppen und Protozoen bietet Einblicke in die Anpassungsmechanismen mikrobieller Gemeinschaften und ihre Auswirkungen auf marine biogeochemische Kreisläufe.
Weitere Informationen:
Chen Hu et al., Anpassungsstrategien von Prokaryonten mit hohem und niedrigem Nukleinsäuregehalt als Reaktion auf sinkende Ressourcenverfügbarkeit und selektive Beweidung durch Protozoen, Wissenschaft China Geowissenschaften (2024). DOI: 10.1007/s11430-023-1326-2