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  • 窥探到微观世界海洋:海洋细菌养分来自于遗传修饰浮游植物(橙色)渗出(绿色和青色)饲料。这些细菌释放的物质称为DMS有助于云的形成。

    窥探到微观世界海洋:海洋细菌养分来自于遗传修饰浮游植物(橙色)渗出(绿色和青色)饲料。这些细菌释放的物质称为DMS有助于云的形成。

    图片:樱桃高,罗马储存器

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研究人员探索海洋微生物在气候变化的影响作用

窥探到微观世界海洋:海洋细菌养分来自于遗传修饰浮游植物(橙色)渗出(绿色和青色)饲料。这些细菌释放的物质称为DMS有助于云的形成。

当他们遇到营养绿洲在海洋沙漠,海洋细菌释放出参与调节气候的气体。


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卡尔·莉迪·让·巴蒂斯特
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一项新的研究表明,周围浮游植物的营养物质“热点” - 这是微小的海藻产量约一半,我们每天呼吸的氧气的 - 在参与云的形成和气候调节气体的释放发挥作用丰厚。

新的研究量化的方式,为特定海洋细菌过程被称为二甲基巯基丙酸(DMSP)的重要化学物质,这种在由浮游植物巨额生产。这种化学物质起到的方式硫和碳举足轻重的作用得到由海洋中的微生物消耗,排放到大气中。

工作今天报道在杂志 自然通讯在bt365手机app研究生樱桃高,土木与环境工程罗马储片前bt365手机app教授(现在是在苏黎世联邦理工学院教授,​​瑞士)的论文中,与合作让 - 巴蒂斯特雷纳和悉尼科技大学的教授贾斯廷·西摩澳大利亚和其他四人。

超过十亿吨DMSP的是由海洋微生物每年生产,占碳的10%即得到由浮游植物吸收 - 一个重要的“汇”的二氧化碳,没有这些温室气体会更快建设在大气中。但是,高说,这是怎样的化合物会得到处理,以及各不同的化学途径身影进入全球碳和硫循环尚未充分理解到现在。

“DMSP是细菌的主要营养源,”她说。 “它满足了对细菌硫需求的95%和至多在海洋细菌碳需求的15%。所以给出的普遍性和DMSP的丰度,我们预计,这些微生物过程将不得不在全球硫循环显著的作用。”

高和她的同事转基因称为海洋细菌 ruegeria pomeroyi,它使发荧光时用于处理DMSP两种不同的途径中的一个被激活,从而允许在各种条件下进行分析的过程的相对表达。

两个途径之一,被称为脱甲基化,产生的碳和硫基于营养物的微生物可以使用,以维持其生长。另一途径,称为裂解,产生一种名为二甲硫醚(DMS)气体,其高解释“是这是负责海的气味的化合物。其实,我闻到了大海中的很多在实验室当我尝试“。

DMS是负责大部分进入从海洋大气中的生物来源的硫的气体。一旦在大气中,硫化合物是缩合水分子的主要来源,所以它们在空气中的浓度会影响降雨模式和大气通过云生成的整体反射率。了解过程负责多,生产的可能是炼油气候模型多种方式很重要。

这些气候的影响是“为什么我们想知道当细菌决定使用切割途径与去甲基化途径,”为了更好地理解如何重要DMS的多少得到什么样的条件下生产,高说。 “这一直是至少二十年的一个悬而未决的问题。”

这项新的研究发现,DMSP在附近的调整对象,其途径细菌的浓度使用。一定浓度以下,脱甲基化是占主导地位,但高于约10微摩尔的水平,所述裂解过程支配。

“什么是真正令我们吃惊是,在与工程菌的实验中,我们发现,DMSP的浓度在其中裂解途径占主导地位高于预期 - 数量级比海洋的平均浓度越高,”她说。

这表明,这个过程几乎不花费典型的海洋条件下发生,研究人员得出结论。相反,微观DMSP浓度升高的“热点”可能是负责全球DMS生产的高度不成比例。这些微尺度“热点”是周围一定浮游植物细胞的区域,其中存在于比平均浓度海洋大大约一千倍极高量的DMSP。

“我们实际上做的工程菌和DMSP生产浮游植物之间共同培养实验中,”高说。该实验显示“确实,细菌增加了他们的DMS-生产途径的表达,更靠近所述浮游植物”。

研究人员表示,新的分析可以帮助研究人员了解这些微小的海洋生物,通过他们的集体行为,是影响全球规模生物地球化学和气候过程的关键细节。

研究小组包括bt365手机app和苏黎世联邦理工学院博士后比森特·费尔南德斯和康洙李,研究生西蒙娜fenizia,并教授格奥尔格·pohnert在德国弗里德里希·席勒大学。该工作得到了戈登和贝蒂·摩尔基金会,西蒙斯基金会,美国国家科学基金会和澳大利亚研究理事会的支持。


主题: 研究, 工程学院, 气候变化, 土木与环境工程, 微流控, 海洋科学, 美国国家科学基金会(NSF), 海洋学与海洋工程, , 环境

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