- елементи
- абстрактно
- Въведение
- резултатът
- Експресия на t-DOM в субарктическите сладки води
- Бактериален метаболизъм и състав на общността
- Контрол на субарктичния сладководен микробиом с помощта на t-DOM
- дискусия
- заключения
- Допълнителна информация
- Word документи
- Допълнителна информация
- Коментари
елементи
- Въглероден цикъл
- Сладководна екология
- Микробна екология
абстрактно
резултатът
Експресия на t-DOM в субарктическите сладки води
Много от променливите на околната среда се различават след априорно предположение за разлики в експозицията на t-DOM между различните места за вземане на проби. Концентрации за DOC (F 2, 29 = 5, 10, p = 0, 0127), протеини (F 2, 27 = 9, 87, p = 0, 0006), общ фосфор (TP) (F 2, 29 = 12, 88, p −1) (Таблица 1).
Маса в пълен размер
Бактериален метаболизъм и състав на общността
Езерата и заливите осигуряват среда, която поддържа по-високи BP и BGE от изходите, докато има по-малка променливост на BR между различните места за вземане на проби (фиг. 1). Във всички населени места бактериалният метаболизъм показа голяма сезонна вариабилност (с всички стойности на p −1 d −1 ± 3, 9) и входове (1,5 μg CL −1 d −1 ± 0, 8) по време на разпадане на леда, докато максималният BP в изходите (1, 0 μg CL - 1 d −1 ± 0, 5) е постигнат през лятото. BP е най-ниският във всички населени места със спад от −1 d −1. BR следва различен сезонен модел, като най-високите стойности се измерват в езера през пролетта (20, 7 μg CL −1 d −1 ± 4, 4), а най-ниските в притоците през лятото (3, 2 μg CL −1 d -1 - 1, 2). BGE беше относително нисък и максималните стойности, 20-39%, бяха достигнати през лятото.
Среден годишен бактериален метаболизъм ± SE за езера, входове и изходи, измерени като а ) бактериално производство (BP), б ) бактериално дишане (BR) и ° С ) ефективност на бактериалния растеж (BGE). W = зима, S = пролет, I = пробив на леда, Su = лято и F = намаление. Буквите показват статистически разлики между сайтовете.
Изображение в пълен размер
Тези места също се различават по състава на бактериалната общност. Разнообразието във входовете и изходите беше по-високо (индекс на обратния Симпсън) (x 2 = 11, 97, p
Осите представляват езерцето, входа и изхода и процента на отчитанията, присвоени на всяка среда. Размерът на символа показва броя на показанията, свързани с всяка OTU, а таксономичните асоциации са обозначени с цвят. Всички OTU с поне 20 показания бяха включени в графиката.
Изображение в пълен размер
Контрол на субарктичния сладководен микробиом с помощта на t-DOM
Изградени са няколко модела на регресия, за да се оцени значимостта на всяка DOM променлива, за която е потвърдено, че има значителен ефект върху BP, BR и BGE. Моделите обясняват до 62% отклонение в BP, 87% в BR и 26% в BGE (Таблица 3). Като цяло TN обясни най-големия дял на бактериалния метаболизъм (средно 45%), но имаше много разлики между местата и процесите. Най-високата степен на обяснение е получена от BR в езера, където концентрациите на TN и Chl-a обясняват съответно 66 и 21% вариация.
Маса в пълен размер
Анализите BIO-ENV предполагат, че променливите DOM, които най-добре обясняват разпределението на OTU между местата, са TP, DOC, фулвокиселина и протеини (Таблица 4). Протеините представляват лесно достъпна аминокиселинна фракция на DOM и именно въглеродните съединения най-добре улавят по-голямата част от променливостта. Корелациите на Спирман допълнително предполагат връзки между определени бактериални групи и въглеродни фракции (фиг. 3). Например, повечето OTU, свързани с флавобактериалния щам Flavo-A3, корелират положително с хумусната фракция и индекса SUVA, като и двете показват делът на сухоземния DOC. Всички OTU, свързани с бета-протеиновия щам Janb, имат положителна корелация с SUVA. S289, индикатор за въглероден водород, има корелации с, например, алфа-протеобактериалната линия LD12, бета-протеобактериалната LD28 и веррукомикробната LD19. Изглежда, че протеиновата фракция благоприятства само няколко OTU и всички протеинови корелации са слаби.
Маса в пълен размер
Изображение в пълен размер
дискусия
Микробиологичните характеристики на обектите отразяват големи различия в характеристиките на DOM в сладките води на субарктическите води, от обекти, силно изложени на въвеждане на прясно сухоземно въглерод, до обекти, които получават само обработен, непрозрачен сухоземен DOM. Плитки езера, богати на хранителни вещества, t-DOM и ексудати от водорасли благоприятстват висока микробна продуктивност, но насърчават ниско микробно разнообразие. В същото време изтичането на езера е било лошо в храненето и хумина, които са били най-малко изложени на t-DOM, нисък бактериален метаболизъм, но разнообразна общност с голям брой OTU. Фактът, че хранителните вещества и въглеродните съединения, свързани с t-DOM контролирания метаболизъм и BCC, предполагат, че водоемите са горещи точки при обработката и секвестирането на наземен въглерод. Поради увеличаването на броя на водоемите и количеството наземен въглерод 9, 10, 11 и нашето откритие за по-ниско бактериално разнообразие във водоемите, могат да се очакват промени в емисиите на парникови газове в атмосферата и биологичното разнообразие на субарктичните и арктическите биомери.
Доказано е, че източникът на DOC 30, 31, 88 и качество 74 влияят на BCC. И тук общият състав на бактериалната общност се контролира от концентрацията и състава на въглерода, както и от концентрациите на хранителни вещества. В езерата, където бактериалното разнообразие е много по-ниско, отколкото в други находища, качеството на въглерода се различава от езерните места и е един от най-важните фактори, допринасящи за промените в BCC. Предполагаме, че по-малкото бактериално разнообразие в езерата е резултат от комбинация от въглеродни субстрати, доминирани от t-DOM и малки размери на езерцата, за които е известно, че корелират отрицателно с бактериалното разнообразие 89 .