Detailansicht
Anaplerotic dissolved inorganic carbon fixation by marine Alteromonas
culture and natural community analysis
Ulrike Willhelm
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Ecology and Ecosystems
Betreuer*in
Federico Baltar
DOI
10.25365/thesis.74501
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-15994.05376.926877-0
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Es ist bekannt, dass photoautotrophes Phytoplankton und chemoautotrophe Organismen durch die Aufnahme von CO2 einen signifikanten Beitrag zur Bildung von organischem Kohlenstoff leisten. Es wurde jedoch festgestellt, dass heterotrophe Bakterien ebenfalls zur Bildung von organischem Kohlenstoff im Ozean beitragen, indem sie über anaplerotische Reaktionen gelösten anorganischen Kohlenstoff (DIC) binden. Mit dieser Arbeit wird bisheriges Wissen erweitert, indem wir die anaplerotische dunkle DIC-Fixierung von Alteromonas im Ozean quantifizieren und zellspezifische Raten liefern. Damit testen wir unsere Hypothese, dass anaplerotische Reaktionen von wesentlicher Bedeutung in der marinen dunklen DIC-Fixierung sind. Dazu wurden Umweltproben aus dem Pazifik und dem Atlantik mittels MICRO-CARD-FISH analysiert. Zusätzlich wurden Kultivierungsversuche durchgeführt, bei denen Alteromonas mediterranae DE in 14C-Bicarbonat und 14C-Leucin angereichertem Substrat unter verschiedenen Temperatur- und Nährstoffbedingungen kultiviert wurden. Dabei wurden Stoffwechselraten und der Einfluss von Temperatur und Nährstoffkonzentration auf die anaplerotische DIC-Fixierung ermittelt. Bei den Kultivierungsversuchen wurde beobachtet, dass die DIC-Fixierung durch Anaplerose durchschnittlich einen Anteil von 3,1 ±0,4 % am gesamten Stoffwechsel von Alteromonas hatte und unter wechselnden Bedingungen stabil war. Auf zellspezifischer Ebene hatte Temperatur mehr Einfluss auf die Stoffwechselvorgänge DIC-Fixierung, Biomasseproduktion und Respiration als die Nährstoffkonzentration. Die Umweltanalysen zeigten, dass die anaplerotische dunkle DIC-Fixierung von Alteromonas an der gesamten prokaryotischen dunklen DIC-Fixierung im dunklen Ozean einen Gesamtanteil von 6,2 ±14,3 % hat. Dies beweist, dass anaplerotische Reaktionen wesentlich zur dunklen DIC-Fixierung im Ozean beitragen könnten und somit eine wichtige Quelle für neu synthetisierten organischen Kohlenstoff sind, der in der Tiefsee typischerweise limitiert ist.
Abstract
(Englisch)
While photoautotrophic phytoplankton and chemoautotrophs are known to contribute significantly to the production of organic carbon by assimilating CO2, it was found that heterotrophic bacteria fixing dissolved inorganic carbon (DIC) via anaplerosis do contribute to the formation of organic carbon in the ocean as well. In this study, we expand prior work by quantifying the anaplerotic dark DIC fixation of Alteromonas in the marine environment and providing cell-specific rates to test our hypothesis that anaplerotic pathways are key contributors to oceanic dark DIC fixation. Environmental samples from the Pacific and Atlantic Ocean were analysed using MICRO-CARD-FISH. Additionally, we performed culture studies with Alteromonas mediterranae DE incorporating 14C-bicarbonate and 14C-leucine under different temperature and nutrient conditions to identify the impact on anaplerotic DIC fixation. In the culture part, it was observed that DIC fixation via anaplerosis contributed on average 3.1 ±0.4 % to the Alteromonas metabolism being stable under changing conditions. On cell-specific level, temperature was more influential than organic carbon supply. In the environment, an overall contribution of 6.2 ±14.3 % of anaplerotic dark DIC fixation by Alteromonas to the total prokaryotic dark DIC fixation in the dark ocean was observed. It shows that anaplerotic pathways might be key contributors to oceanic dark DIC fixation providing newly synthesized organic carbon in an environment typically limited by organic matter.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Anaplerose anaplerotisch anorganische Kohlenstofffixierung Alteromonas Alteromonas mediterranea MICRO-CARD-FISH Kultivierung zellspezifisch natürliche Gemeinschaft 14C-Bicarbonat 14C-Leucin 3H-Leucin Einfluss von Temperatur und Nährstoffen dunkle DIC Fixierung
Schlagwörter
(Englisch)
anaplerosis anaplerotic DIC fixation Alteromonas Alteromonas mediterranea MICRO-CARD-FISH culture cell-specific natural community 14C-bicarbonate 14C-leucine 3H-leucine effect of temperature and nutrient concentration dark anaplerotic DIC fixation
Autor*innen
Ulrike Willhelm
Haupttitel (Englisch)
Anaplerotic dissolved inorganic carbon fixation by marine Alteromonas
Hauptuntertitel (Englisch)
culture and natural community analysis
Paralleltitel (Deutsch)
Anaplerotische Fixierung von gelöstem anorganischem Kohlenstoff durch marine Alteromonas
Paralleluntertitel (Deutsch)
Analyse von Kulturen und natürlichen Gemeinschaften
Publikationsjahr
2023
Umfangsangabe
III, 35 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Federico Baltar
Klassifikationen
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.99 Naturwissenschaften allgemein. Sonstiges ,
43 Umweltforschung > 43.99 Umweltforschung, Umweltschutz. Sonstiges
AC Nummer
AC16970429
Utheses ID
68651
Studienkennzahl
UA | 066 | 833 | |