Studies on Physiological Ecology and Genetics of Hydrothermal Vent Sulfur Bacteria

热液喷口硫细菌的生理生态学和遗传学研究

• 批准号: 9018198
• 负责人: Douglas Nelson
• 金额: $ 17.83万
• 依托单位: University of California-Davis
• 依托单位国家: 美国
• 项目类别: Continuing Grant
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 1990-12-15 至 1994-06-30
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nsf.gov/awardsearch/showAward?AWD_ID=9018198&HistoricalAwards=false
• 关键词: Studies; Physiological; Ecology; Genetics; Hydrothermal

Animal communities at the recently discovered deep Sea hydrothermal vents (depth 2000 m) exhibit biomass densities which are probably as high as any ecosystem on earth. As a matter reaches the sea floor at such depths (Suess, 1980). Instead, local production of organic carbon by chemoautotrophic bacteria is believed to form much or all of the nutritional base at these vents. At the vents some of these bacteria are free-living either suspended in hydrothermal plumes or attached to surfaces (Jannasch and Mottl, 1985; Jannasch, 1989). These offer food sources for filter feeding and surface grazing vent animals. In this permanently dark environment, however, the major portion of life-supporting interactions between bacteria and animals occurs in endosymbiotic associations (reviewed by Childress et al., 1987). In most examples studied to date the symbiont is some type of chemoautotrophic sulfur bacterium, but methane oxidizing symbionts are also known (Cavanaugh et al., 1987; Childress et al., 1986). Chemoautotrophic sulfur bacteria generate energy (ATP or a proton motive force) by the oxidation of reduced sulfur compounds (sulfide, elemental sulfur, thiosulfate, etc.) and usually fix CO2 via the Calvin- Benson cycle also employed by green plants and algae, There are two general ways a symbiont might provide nutrients to its host. The symbiont might remain intact but overproduce certain organics which leak out of the symbiont or be deposited extracellularly. Alternatively, the host might degrade a fraction of the bacteria using lytic enzymes, possibly localized in vacuoles. There is little evidence pointing to the operation of either mechanism.

最近发现的深海动物群落 热液喷口（深度2000米）的生物量密度 可能和地球上任何生态系统一样高。 作为 物质在如此深度到达海底（Suess，1980年）。 相反，通过化能自养 细菌被认为形成了大部分或全部的营养物质， 基地在这些通风口 在喷口处， 它们要么悬浮在热液羽流中， （Jannasch and Mottl，1985; Jannasch，1989）. 这些 为滤食性和表层放牧提供食物来源 动物 然而，在这种永久黑暗的环境中， 细菌之间维持生命的相互作用的主要部分 和动物发生在内共生协会（审查 奇尔德里斯等人，1987年）。 在迄今为止研究的大多数例子中， 共生体是某种化能自养硫细菌， 甲烷氧化共生体也是已知的（Cavanaugh等人， 1987年;奇尔德里斯等人，1986年）。 化能自养硫 细菌产生能量（ATP或质子动力）， 还原硫化合物（硫化物，元素）的氧化 硫、硫代硫酸盐等）通常通过卡尔文固定二氧化碳- 本森循环也被绿色植物和藻类所利用， 是共生体提供营养的两种方式 主持人 共生体可能保持完整，但过量生产某些 从共生体中泄漏出来或沉积下来的有机物 在细胞外。 或者，主机可能会降低 使用溶解酶的细菌部分，可能 位于液泡中。 几乎没有证据表明 任何一种机制的运作。