العوالق النباتية النانوية غيرية التغذية

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

العوالق النانوية غيرية التغذية هي جزء من العوالق يتكون من خلايا يتراوح حجمها بين 0.2 و 2 ميكرومتر ولا تقوم بعملية التمثيل الضوئي . وهي تشكل مكونًا مهمًا في العديد من الدورات البيوجيوكيميائية. [ 1 ]

يمكن أن تكون الخلايا إما:

تُشكّل العتائق جزءًا رئيسيًا من العوالق النانوية في القطب الجنوبي، وتنتشر بكثرة في مناطق أخرى من المحيط. [ 2 ] كما وُجدت العتائق في العوالق النانوية للمياه العذبة ، ولكن يبدو أنها ليست وفيرة بنفس القدر في هذه البيئات. [ 3 ]

بنية الخلية

محتوى الأحماض النووية في الخلايا

يمكن تقسيم العوالق النانوية غيرية التغذية إلى فئتين رئيسيتين: خلايا ذات محتوى عالٍ من الأحماض النووية (HNA) وخلايا ذات محتوى منخفض من الأحماض النووية (LNA). [ 4 ] الأحماض النووية جزيئات حيوية كبيرة تخزن المعلومات الجينية وتعبر عنها. تسود العوالق النانوية ذات المحتوى العالي من الأحماض النووية في المياه الغنية بالمغذيات إلى المتوسطة المغذيات ، بينما تسود العوالق النانوية ذات المحتوى المنخفض من الأحماض النووية في البيئات الطبقية قليلة المغذيات . [ 5 ] تُعد نسبة العوالق النانوية ذات المحتوى العالي من الأحماض النووية إلى العوالق النانوية ذات المحتوى المنخفض من الأحماض النووية سمة مميزة لمجتمعات البكتيريا العوالق . [ 6 ] تؤدي إضافة الغليفوسات، وهو مبيد أعشاب شائع يسبب زيادة في مستويات الفوسفور عند إضافته إلى الأنظمة المائية، إلى زيادة نسبة البكتيريا ذات المحتوى العالي من الأحماض النووية إلى البكتيريا ذات المحتوى المنخفض من الأحماض النووية. الأحماض النووية مركبات مكلفة للخلايا لتصنيعها، ومن المرجح أن زيادة الفوسفور المتاح بيولوجيًا في النظام يسمح للبكتيريا ذات المحتوى العالي من الأحماض النووية بتصنيع المزيد من الأحماض النووية بسرعة والانقسام. [ 4 ] البكتيريا العالقة ذات المحتوى العالي من العناصر الغذائية (HNA) أكبر حجمًا وأكثر نشاطًا من البكتيريا العالقة ذات المحتوى المنخفض من العناصر الغذائية (LNA). كما تتميز خلايا HNA بمعدلات أيضية ونمو أعلى، مما يُرجح أنه يسمح لهذا النوع من البكتيريا العالقة بالاستفادة بشكل أفضل من الزيادات المفاجئة في المغذيات في عمود الماء. [ 6 ] يرتبط التوزيع النسبي لخلايا HNA مقارنةً بخلايا LNA بإنتاجية النظام الكلية، وتحديدًا تركيز الكلوروفيل، على الرغم من أن عوامل أخرى قد تُسهم أيضًا في توزيع البكتيريا العالقة. [ 6 ]

دورات العناصر البيوجيوكيميائية

المواد العضوية الذائبة

يلعب العوالق النباتية النانوية غيرية التغذية دورًا حاسمًا في إعادة تدوير المغذيات والكربون في الشبكات الغذائية البيئية [ 4 ] من خلال تحويل المواد العضوية وتحويلها إلى معادن. [ 7 ] تُعدّ المواد العضوية الذائبة في المياه من أكبر خزانات المواد العضوية على سطح الأرض، وجزءًا رئيسيًا من دورة الكربون . [ 8 ] معظم المواد العضوية الذائبة إما مقاومة للتحول أو شبه قابلة للتحلل، مما يحدّ من توافر هذه المركبات للتحلل البيولوجي. [ 9 ] تتراكم المواد العضوية الذائبة في المسطحات المائية من خلال مصادر خارجية، تتمثل أساسًا في تحلل النباتات الأرضية والمواد العضوية في التربة، ومصادر داخلية، تتمثل أساسًا في العوالق النباتية والنباتات المائية الكبيرة. [ 9 ] وباعتبارها من أهم المحللات للمواد العضوية، تعمل البكتيريا العوالق غيرية التغذية كحلقة وصل مهمة بين الفتات العضوي والمواد العضوية الذائبة والمستويات الغذائية الأعلى في الأنظمة المائية. [ 1 ] تقوم البكتيريا العالقة بتحليل المواد العضوية الجزيئية إلى مركبات أصغر، ثم إما أن تستوعبها وتمتصها أو تطرحها على شكل كربون غير عضوي. [ 10 ] تعزز هاتان العمليتان تحول المادة داخل النظام المائي، وتعززان تدفق الطاقة، وهما عنصران مهمان في الجودة الشاملة للمسطح المائي. [ 8 ] يُستخدم تركيب ووظائف مجتمع البكتيريا غيرية التغذية لتقييم الحالة الغذائية وجودة أنظمة المياه العذبة. [ 8 ]

مراجع

  1. 1 2 سوماروغا، روبن؛ روبارتس، ريتشارد د. (17 يناير 2006). "أهمية العوالق النانوية ذاتية التغذية وغيرية التغذية في النظم البيئية شديدة التغذية" . مجلة FEMS لعلم الأحياء الدقيقة البيئية . 24 (3): 187-200 . doi : 10.1111/j.1574-6941.1997.tb00436.x . ISSN 0168-6496 . 
  2. ↑ ديلونغ، إي إف؛ وو، كي واي؛ بريزيلين، بي بي؛ جوفين، آر في إم (1994). "وفرة عالية من العتائق في العوالق البحرية الدقيقة في القطب الجنوبي". مجلة نيتشر . 371 (6499): 695-697 . رمز Bibcode : 1994Natur.371..695D . doi : 10.1038/371695a0 . PMID 7935813. S2CID 41491482 .  
  3. ↑ كيو، بي بي؛ شميدت، تي إم؛ هيكس، آر إي (2003). "الأحماض النووية الأثرية في العوالق النانوية من البحيرات العظمى في ثلاث قارات". علم البيئة الميكروبية . 46 (2): 238-248 . doi : 10.1007/s00248-003-1003-1 . PMID 14708748. S2CID 2456459 .  
  4. 1 2 3 سابيو إي غارسيا، كارمن أليخاندرا؛ شيافينو، ماريا رومينا؛ لوزانو، فيرونيكا لورا؛ فيرا، ماريا سولانج؛ فيرارو، مارسيلا؛ إيزاغيري، إيرينا؛ بيزارو ، هايدي (2020-05-01). "نتائج جديدة حول تأثير الغليفوسات على بنية العوالق البيكوبلانكية ذاتية التغذية وغير المتجانسة: نهج مصغر" . علم السموم المائية . 222 105463. دوى : 10.1016/j.aquatox.2020.105463 . اتش دي ال : 11336/168589 . ISSN 0166-445X . بميد 32172181 . S2CID 212730507 .   
  5. ↑ العتيبي، نجوى؛ هويت ستوفر، تمارا م.؛ كاليخا، ماريا ل. إيريجوين، زابيير؛ موران، Xosé Anxelu G. (2020/02/24). "التقلب الموسمي والتوزيع الرأسي للعوالق البيكوبلانكتونية ذاتية التغذية وغيرية التغذية في وسط البحر الأحمر" . بيرج . 8 e8612. دوى : 10.7717/peerj.8612 . ردمك 2167-8359 . بمك 7045887 . بميد 32140305 .   
  6. 1 2 3 بوفير، تييري؛ ديل جورجيو، بول أ.؛ غاسول، جوزيب م. (17 أغسطس/آب 2007). "دراسة مقارنة للخصائص الخلوية لخلايا البكتيريا العالقة ذات المحتوى العالي والمنخفض من الأحماض النووية من أنظمة بيئية مائية مختلفة" . علم الأحياء الدقيقة البيئية . 9 (8): 2050-2066 . doi : 10.1111/j.1462-2920.2007.01321.x . ISSN 1462-2912 . PMID 17635549 .  
  7. ↑ بارفاتي، أ.؛ تشونغ، إكس.؛ براديب رام، أ.س.؛ جاكيه، س. (19 مارس 2014). "ديناميكيات العوالق النانوية ذاتية التغذية وغيرية التغذية والفيروسات المرتبطة بها في بحيرة جنيف" . علم المياه وعلوم نظام الأرض . 18 (3): 1073-1087 . رمز Bibcode : 2014HESS...18.1073P . doi : 10.5194/hess-18-1073-2014 . ISSN 1027-5606 . 
  8. 1 2 3 تشانغ، وي؛ تشو، يونغ تشيانغ؛ جيبسن، إريك؛ وانغ، لي تشينغ؛ تان، هونغ شين؛ تشانغ، جون يي (2019-08-20). "ربط تكوين مجتمع البكتيريا العالقة غيرية التغذية بالديناميكيات البصرية للمواد العضوية الذائبة في بحيرة صينية كبيرة غنية بالمغذيات" . مجلة علوم البيئة الشاملة . 679 : 136-147 . Bibcode : 2019ScTEn.679..136Z . doi : 10.1016/j.scitotenv.2019.05.055 . ISSN 0048-9697 . PMID 31082588. S2CID 153311600 .   
  9. 1 2 ليو، شاشا؛ هو، جونوين؛ سو، تشنغيو؛ تشن، جوني؛ ليو، شياوهوي؛ فو، روي؛ وو، فنغتشانغ (2022-06-15). "التركيب الجزيئي للمواد العضوية الذائبة في حالات غذائية مختلفة في البحيرات الصينية: الآثار المترتبة على إدارة البحيرات الغنية بالمغذيات ودورة الكربون العالمية" . بحوث المياه . 217 118438. Bibcode : 2022WatRe.21718438L . doi : 10.1016/j.watres.2022.118438 . ISSN 0043-1354 . PMID 35452972. S2CID 248074978 .   
  10. ↑ لونبورغ، كريستيان؛ بالتار، فيديريكو؛ كاليخا، ماريا ل.؛ موران، خوسيه أنكسيلو ج. (17 نوفمبر 2022). "تستجيب البكتيريا غيرية التغذية بشكل مختلف لارتفاع درجة الحرارة ومصادر الكربون العضوي المذاب في نظامين ساحليين استوائيين" . مجلة البحوث الجيوفيزيائية: علوم الأرض الحيوية . 127 (12). Bibcode : 2022JGRG..12706890L . doi : 10.1029/2022JG006890 . hdl : 10754/686055 . ISSN 2169-8953 . S2CID 253665658 .