Микробный мат Сиппевиссетта представляет собой микробный мат в солончаке Сиппевиссетт , расположенный вдоль нижней восточной береговой линии залива Баззардс в Кейп-Коде , примерно в 5 милях к северу от Вудс-Хоул и в 1 миле к юго-западу от Вест- Фалмута, штат Массачусетс , в Соединенных Штатах. Болото состоит из двух регионов: болота Большого Сиппевиссета на севере и болота Малого Сиппевиссета на юге, отделенных друг от друга узким полоском земли (холмы Саконессет). Болото простирается до устья , в котором приливная зона обеспечивает динамичную среду, поддерживающую разнообразную экологию, включая виды, находящиеся под угрозой исчезновения, такие как розовая крачка ( Sterna dougallii ). [1] Экология солончаков основана и поддерживается микробными матами, покрывающими почву болота.
В солончаке Сиппевиссетт обитает разнообразный слоистый микробный мат из приливной зоны толщиной около 1 см. Мат характеризуется регулярным притоком морской воды, высоким содержанием сульфидов и железа, а также производством метана. Мат состоит из четырех или пяти ярко окрашенных слоев. Цвет каждого слоя можно объяснить составом микробного сообщества и биогеохимическими процессами, которые они осуществляют в каждом из слоев. Коврики часто покрыты зелеными макро- и микроводорослями, прикрепившимися к поверхности. [2] Верхний зелено-коричневый слой состоит из цианобактерий и диатомовых водорослей. Сине-зеленый промежуточный слой образован видами Oscillatoria . Пурпурные серобактерии находятся в розовом центральном слое. Под розовым слоем оранжево-черный слой образован преимущественно одним видом пурпурных серобактерий — Thiocapsa pfennigii и спирохетами . Тонкий нижний слой состоит из зеленых серобактерий, принадлежащих к роду Prosthecochromis , хотя этот слой присутствует не всегда. Под матом находятся богатые сульфидом железа осадки и остатки разлагающихся матов. [3]
Верхний 1 мм зеленого слоя часто бывает золотым из-за доминирующих видов цианобактерий и диатомей. Конкретными идентифицированными цианобактериями являются Lyngbya , листовидная цианобактерия, Nostoc и Phormidium , которые представляют собой нитчатые цианобактерии, и Spirulina spp. Идентифицированные виды диатомей включают Navicula . Ниже этого верхнего слоя золота простирается на 5 мм и в нем преобладают виды Lyngbya и Oscillatoria [4]. Зеленый слой также состоит из зеленых серобактерий , которые окисляют серу во время своего роста и являются строгими фотолитотрофами. [5]
Розовый слой выступает на 3 мм ниже зеленого слоя. Цвет обусловлен наличием каротиноидов, которые являются основными пигментами фототрофных пурпурных серобактерий. [6] Amoebobacter, Thiocapsa, Chromatium и Thiocystis входят в число идентифицированных видов пурпурных серобактерий. [3] Пурпурные серобактерии могут использовать ряд различных доноров электронов для своего анаэробного фототрофного роста, в том числе: сероводород, серу, тиосульфат и молекулярный водород. Разнообразное использование множества доноров электронов выделяет этот слой среди сообщества микробных матов. [ нужна цитата ]
Нижний слой составляет нижние 2 мм мата до того, как глубина опустится ниже хемоклина . Черный цвет обусловлен высоким содержанием сульфида железа, вырабатываемого зелеными сероредуцирующими бактериями. [4] Слой состоит в основном из зеленых серобактерий, принадлежащих к Prosthecochromis , которые представляют собой небольшую группу простекатных бактерий , содержащих множество узловатых выступов. [3] Организмы этого слоя разлагают органическое вещество, образованное верхними слоями, тем самым перерабатывая его. [6]
Тонкий самый нижний слой лежит ниже хемоклина и содержит меньше организмов, чем немного более толстый черный слой. Серый цвет обусловлен наличием пирита. Здесь можно встретить пустые раковины диатомей. Среди микробных видов здесь преобладают метилотрофные метаногены, генерирующие метан, наблюдаемый в солончаках. Этот слой не активен круглый год; Зимой организмы в основном находятся в состоянии покоя. [4]
Метаболизм организмов в каждом слое микробного мата тесно связан друг с другом и играет важную роль в обеспечении питательными веществами растений и животных, обитающих на болотах. Цианобактерии и диатомовые водоросли, присутствующие в мате, являются аэробными фотоавтотрофами , энергия которых получается из света с кислородом в качестве акцептора электронов и использует газообразный водород и железо в качестве доноров электронов .
Пурпурные серобактерии являются анаэробными или микроаэрофильными фотоавтотрофами и используют сероводород, серу, тиосульфат и молекулярный водород в качестве доноров электронов.
Спирохеты в оранжево-черном слое хемогетеротрофны и используют железо в качестве донора электронов. [7]
Солончак Сиппевиссетт служил визитной карточкой исследований, проводимых в устьевой среде. Ученые Океанографического института Вудс-Хоул , Морской программы Бостонского университета и Морской биологической лаборатории интенсивно изучают солончак Грейт-Сиппевиссетт с 1970 года, чтобы лучше понять микробное разнообразие и влияние, которое они оказывают на геохимический круговорот и круговорот питательных веществ для других организмы. [2] Солончак Сиппьюиссетт имеет особое значение для исследований, поскольку это один из немногих в целом нетронутых солончаков в Новой Англии.
41°35′17″N 70°38′27″W / 41.588099°N 70.640961°W / 41.588099; -70.640961