每一粒沙子都是細(xì)菌的大都市
試想一下,你坐在陽光明媚的海灘上,滿足地讓溫暖的沙子從你的手指中流過。數(shù)以百萬計的沙粒。您可能無法想象的是:與此同時,數(shù)十億的細(xì)菌也在您的手指中流淌。正如不來梅馬克斯普朗克海洋微生物研究所的研究人員所研究的那樣,每粒單粒沙上都有10,000到100,000個微生物。這意味著單個沙粒的數(shù)量可能是阿拉斯加費爾班克斯市的兩倍!
人們早就知道沙子是人口密集且活躍的棲息地?,F(xiàn)在,David Probandt和他的同事用現(xiàn)代分子方法描述了單顆沙子上的微生物群落。為此,他們使用了從德國海岸附近赫爾戈蘭島附近的北海南部采集的樣本。
該細(xì)菌并不殖民沙顆粒均勻。雖然暴露區(qū)域?qū)嶋H上是非殖民化的,但細(xì)菌在裂縫和凹陷中熙熙攘攘。“他們在那里受到很好的保護(hù)”,Probandt解釋道。“當(dāng)水流在沙粒周圍并且它們圍繞著彼此摩擦?xí)r,細(xì)菌在這些凹陷中是安全的。”這些遺址也可能成為捕食者的隱藏場所,捕食者將沙粒表面梳理起來尋找食物。
令人印象深刻
然而,細(xì)菌的多樣性,而不僅僅是它們的數(shù)量,令人印象深刻。“我們在每一粒沙子上發(fā)現(xiàn)了數(shù)千種不同種類的細(xì)菌”,Probandt說。
在所有研究的沙粒上都可以找到一些細(xì)菌種類和群體,其他只在這里和那里。Probandt解釋說:“所有谷物中超過一半的居民都是一樣的。我們認(rèn)為所有沙粒上的核心群體都具有相似的功能”。“原則上,每種谷物都具有相同的基本種群和基礎(chǔ)設(shè)施。”因此,通過研究單粒沙子,我們可以真正發(fā)現(xiàn)大量關(guān)于沙子的細(xì)菌多樣性。
桑迪海岸是巨大的過濾器
沙棲細(xì)菌在海洋生態(tài)系統(tǒng)和全球物質(zhì)循環(huán)中發(fā)揮著重要作用。因為這些細(xì)菌處理例如來自海水和河流流入的碳和氮化合物,所以沙子充當(dāng)巨大的凈化過濾器。被海水沖入海底的大部分東西都沒有回來。
Probandt解釋說:“每一粒沙子都像一個小型細(xì)菌食品室。”它們提供必要的供應(yīng)以保持碳,氮和硫循環(huán)的運行。“無論條件如何,一粒沙子上的細(xì)菌群落都會受到影響 - 由于核心社區(qū)的多樣性,總會有人從周圍的水中處理這些物質(zhì)。”
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