Microbial carbon cycling in marine shallow-water hydrothermal systems
海洋浅水热液系统中的微生物碳循环
基本信息
- 批准号:185573157
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Independent Junior Research Groups
- 财政年份:2011
- 资助国家:德国
- 起止时间:2010-12-31 至 2019-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Hydrothermal vent systems are increasingly recognized as extreme environments of tremendous scientific importance. Their study is of great significance to geochemistry, geobiology and microbiology, because they act as windows into the Earth and its multiple linkages between the bio- and geosphere. The limits of life as well as its potential origin are two of the greatest puzzles in biogeosciences, which one can address via the study of hydrothermal systems. The study of the extremophiles inhabiting marine shallow-water hydrothermal vents (MSWHV) presents an enormous opportunity, because they (1) provide a window into a microbiome characterized by high metabolic versatility and unique adaptations to extreme conditions, they (2) are vastly understudied, and they (3) combine easy accessibility with a wide range of geological, chemical, and biological processes similar to those taking place at deep-sea vents. I propose a multidisciplinary approach to study autotrophic microorganisms and the processes mediated by them. The main study site will be the arsenic-rich hydrothermal system off Milos, Greece, but additional MSWHV will be studied off Dominica and Taiwan to investigate variable geochemical environments. This task requires an interdisciplinary frontier research approach at the scale of an Emmy Noether-Program, involving (bio-)geochemistry and microbiology. My central research strategy is based on the information encoded in structural and isotopic properties of membrane lipids of the indigenous organisms. This will be combined with stable isotope probing experiments investigating uptake of tracer into biomarker and rRNA. This approach will be complemented by functional gene analyses allowing further insights into metabolisms. Selected sites will furthermore be subject to metagenomic analyses. Detailed biogeochemical characterization of the sites will complement the research approach. Attempts to enrich organisms with unique metabolic pathways (e.g. autotrophic arsenite oxidizers) from sediments will complete these studies. The proposed research builds on a solid foundation of work by the proponent and provides furthermore a perfect basis for establishing the PI as leader in processorientated microbial ecology of extreme environments.
热液喷口系统日益被认为是具有巨大科学意义的极端环境。它们的研究对地球化学、地球生物学和微生物学具有重要意义,因为它们是了解地球及其生物圈和地圈之间多重联系的窗口。生命的极限及其可能的起源是地球科学中最大的两个难题,人们可以通过对热液系统的研究来解决。对栖息在海洋浅水热液喷口(MSWHV)的极端微生物的研究提供了一个巨大的机会,因为它们(1)提供了一个了解微生物组的窗口,其特征是高代谢多样性和对极端条件的独特适应性,它们(2)被广泛研究,并且它们(3)将联合收割机容易获得与广泛的地质,化学,以及类似于深海喷口的生物过程。我提出了一个多学科的方法来研究自养微生物及其介导的过程。主要研究地点将是希腊米洛斯附近的富砷热液系统,但将在多米尼加和台湾附近研究其他MSWHV,以调查可变的地球化学环境。这项任务需要一个跨学科的前沿研究方法在艾美奖诺特计划的规模,涉及(生物)地球化学和微生物学。我的中心研究策略是基于土著生物膜脂的结构和同位素特性中编码的信息。这将与稳定同位素探测实验相结合,研究示踪剂摄取到生物标志物和rRNA中。这种方法将通过功能基因分析来补充,从而进一步了解代谢。选定的位点将进一步进行宏基因组分析。详细的地球化学特征的网站将补充研究方法。尝试从沉积物中富集具有独特代谢途径的生物(例如自养亚砷酸盐氧化剂)将完成这些研究。拟议的研究建立在支持者工作的坚实基础上,并为建立PI作为极端环境过程导向微生物生态学的领导者提供了完美的基础。
项目成果
期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Molecular evidence for abiotic sulfurization of dissolved organic matter in marine shallow hydrothermal systems
- DOI:10.1016/j.gca.2016.06.027
- 发表时间:2016-10-01
- 期刊:
- 影响因子:5
- 作者:Gomez-Saez, Gonzalo V.;Niggemann, Jutta;Buehring, Solveig I.
- 通讯作者:Buehring, Solveig I.
4. The shallow submarine hot vent system off Milos (Greece) – a natural laboratory for the study of hydrothermal geomicrobiology
4 米洛斯岛(希腊)浅海海底热喷口系统——研究热液地质微生物学的天然实验室
- DOI:10.1515/9783110493672-004
- 发表时间:2017
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Bühring;Sievert
- 通讯作者:Sievert
Organic Cu-complexation at the shallow marine hydrothermal vent fields off the coast of Milos (Greece), Dominica (Lesser Antilles) and the Bay of Plenty (New Zealand)
米洛斯岛(希腊)、多米尼加岛(小安的列斯群岛)和丰盛湾(新西兰)海岸浅海热液喷口场的有机铜络合作用
- DOI:10.1016/j.marchem.2014.10.012
- 发表时间:2015
- 期刊:
- 影响因子:3
- 作者:Kleint;Kuzmanovski;Powell;Bühring;Sander;Koschinsky
- 通讯作者:Koschinsky
Amorphous arsenic sulfide nanoparticles in a shallow water hydrothermal system
浅水热液系统中的无定形硫化砷纳米粒子
- DOI:10.1016/j.marchem.2019.03.008
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:3
- 作者:Durán-Toro;Brombach;Pichler;Rezwan;Bühring
- 通讯作者:Bühring
Interaction between iron and dissolved organic matter in a marine shallow hydrothermal system off Dominica Island (Lesser Antilles)
- DOI:10.1016/j.marchem.2015.10.003
- 发表时间:2015-12-20
- 期刊:
- 影响因子:3
- 作者:Gomez-Saez, Gonzalo V.;Riedel, Thomas;Buehring, Solveig I.
- 通讯作者:Buehring, Solveig I.
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Dr. Solveig I. Bühring其他文献
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