Chân dung của suối nước nóng địa nhiệt, Suối nước nóng Hunter, Oregon
Tóm tắt
Mặc dù suối nước nóng kiềm Hunter ở phía đông nam Oregon đã được nghiên cứu kỹ lưỡng trong hơn 40 năm, hầu hết các nghiên cứu và ấn phẩm sau đó đều được thực hiện trước khi có sự xuất hiện của các phương pháp phân tử. Tuy nhiên, có rất nhiều quan sát thực địa và thí nghiệm trong phòng thí nghiệm tiết lộ những khía cạnh chính của thành phần loài quang hợp trong các gradient vật lý và hóa học khác nhau của những suối này. Ranh giới nhiệt độ tương đối không đổi đánh dấu ranh giới trên của vi khuẩn lam đơn bào, Synechococcus ở 73–74 °C (giới hạn tối đa toàn cầu cho quá trình quang hợp), và 68–70 °C là giới hạn tối đa cho Chloroflexus. Giới hạn tối đa cho sự phủ sóng của vi khuẩn lam dạng sợi, Geitlerinema (Oscillatoria) là ở 54–55 °C, và giới hạn tối thiểu tại chỗ ở 47–48 °C cho cả ba loại quang hợp này do giới hạn nhiệt độ tối đa cho động vật ăn cỏ, Thermopsis. Giới hạn tối đa tại chỗ cho các vi khuẩn lam Pleurocapsa và Calothrix là khoảng 47–48 °C, chúng có khả năng chống chịu động vật ăn cỏ cao hơn và phụ thuộc vào động vật ăn cỏ. Tất cả những sự phân định này đều dễ dàng nhìn thấy trong thực địa. Thêm vào đó, có sự sản xuất biosulfide ở một số đoạn của các suối, điều này có tác động lớn đến vi sinh vật học. Hầu hết các giới hạn về nhiệt độ và hóa học đã được giải thích qua các thí nghiệm thực địa và trong phòng thí nghiệm.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Wingard, C.E., Schiller, J.R., Miller, S.R., and Castenholz, R.W. (1996). An Inventory of the Photosynthetic Microorganisms of Hot Springs of Borax Lake, Oregon and Selected Hot Springs of the Northern Great Basin, USA, The Nature Conservancy.
Mariner, R.H., Rapp, J.B., Willey, L.M., and Presser, T.S. (1974). The Chemical Composition and Estimated Minimum Thermal Reservoir Temperature of Selected Hot Springs in Oregon, US Geological Survey.
Peary, 1964, Temperature strains of a thermophilic blue-green alga, Nature, 202, 720, 10.1038/202720a0
Miller, 2000, The evolution of thermotolerance in hot spring cyanobacteria of the genus Synechococcus, Appl. Environ. Microbiol., 66, 4222, 10.1128/AEM.66.10.4222-4229.2000
Miller, 2003, Evidence for the adaptive evolution of the carbon fixation gene rbcL during diversification in temperature tolerance of a clade of hot spring cyanobacteria, Mol. Ecol., 12, 1237, 10.1046/j.1365-294X.2003.01831.x
Miller, 2013, The evolution of RiBisCO stability at the thermal limit of photoautotrophy, Mol. Biol. Evol., 30, 752, 10.1093/molbev/mss327
Meeks, 1971, Growth and photosynthesis in an extreme thermophile, Synechococcus lividus (Cyanophyta), Arch. Mikrobiol., 78, 25, 10.1007/BF00409086
Meeks, 1978, Photosynthetic properties of the extreme thermophile, Synechococcus lividus. I. Effect of temperature on fluorescence and enhancement of CO2 assimilation, J. Thermal. Biol., 3, 11, 10.1016/0306-4565(78)90030-X
Meeks, 1978, Photosynthetic properties of the extreme thermophile, Synechococcus lividus. II. Stoichiometry between oxygen evolution and carbon dioxide assimilation, J. Thermal. Biol., 3, 19, 10.1016/0306-4565(78)90031-1
Pierson, 1974, A phototrophic gliding filamentous bacterium of hot springs, Chloroflexus aurantiacus, gen. and sp. nov, Arch. Microbiol., 100, 5, 10.1007/BF00446302
Ramsing, 2000, Highly ordered vertical structure of Synechococcus populations within the one-millimeter-thick photic zone of a hot spring cyanobacterial mat, Appl. Environ. Microbiol., 66, 1038, 10.1128/AEM.66.3.1038-1049.2000
Stenou, 2006, In situ analysis of nitrogen fixation and metabolic switching in unicellular thermophilic cyanobacteria inhabiting hot spring microbial mats, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103, 2398, 10.1073/pnas.0507513103
Castenholz, 1969, Thermophilic blue-green algae and the thermal environment, Bact. Rev., 33, 476, 10.1128/br.33.4.476-504.1969
Castenholz, 1968, The behavior of Oscillatoriaterebriformis in hot springs, J. Phycol., 4, 132, 10.1111/j.1529-8817.1968.tb04687.x
Carr, N.G., and Whitton, B.A. (1973). The Biology of Blue-green Algae, Blackwell.
Richardson, 1987, Diel vertical movements of the cyanobacterium Oscillatoria terebriformis in a sulfide-rich hot spring microbial mat, Appl. Environ. Microbiol., 53, 2142, 10.1128/aem.53.9.2142-2150.1987
Wickstrom, 1985, Dynamics of cyanobacteria-ostracod interactions in an Oregon hot spring, Ecology, 66, 1024, 10.2307/1940563
Nelson, 1981, Organic nutrition of Beggiatoasp., J. Bacteriol., 147, 236, 10.1128/jb.147.1.236-247.1981
Kulkoyluoglu, 2003, Thermopsis thermophile, n. gen., n sp. from hot springs in Nevada (Crustacea, Ostracoda), Hydrobiologia, 499, 113, 10.1023/A:1026308514466
Wickstrom, 1973, Thermophilic ostracod: Aquatic metazoan with the highest known temperature tolerance, Science, 181, 1063, 10.1126/science.181.4104.1063
Desikachary, T.V. (1972). Taxonomy and Biology of Blue-green Algae, University of Madras.
Wickstrom, 1978, Association of Pleurocapsa and Calothrix (Cyanophyta) in thermal streams, J. Phycol., 14, 84, 10.1111/j.1529-8817.1978.tb00636.x
Carr, N.G., and Whitton, B.A. (1973). The Biology of Blue-green Algae, Blackwell.
Jue, C.-S. (1990). The effect of aerobic environments on Chromatium cf. tepidum, a thermophilic purple sulfur bacterium. [Master’s Thesis, University of Oregon].
Nelson, 1981, The use of reduced sulfur compounds by Beggiatoa sp., J. Bacteriol., 147, 140, 10.1128/jb.147.1.140-154.1981
Halfen, 1971, Gliding motility in the blue-green alga Oscillatoria princeps, J. Phycol., 7, 133
Richardson, 1987, Enhanced survival of the cyanobacterium Oscillatoria terebriformis in darkness under anaerobic conditions, Appl. Environ. Microbiol., 53, 2151, 10.1128/aem.53.9.2151-2158.1987