stringtranslate.com

Карман с морской ледяной солью

Карман с рассолом в морском льду — это область жидкой морской воды с высокой концентрацией соли, запертая в морском льду при его замерзании. Из-за природы их образования карманы с рассолом чаще всего встречаются в областях с температурой ниже −2 °C (28 °F), где достаточно холодно для замерзания морской воды и образования морского льда. Хотя высокая соленость и низкая освещенность карманов с рассолом создают сложную среду для морских млекопитающих , карманы с рассолом служат средой обитания для различных микробов . Отбор проб и изучение этих карманов требует специального оборудования для работы в условиях гиперсолености и отрицательных температур. [1]

Формирование

Карманы и каналы рассола образуются при замерзании морской воды в процессе, называемом отторжением рассола . [2] Когда образуется морской лед, молекулы воды образуют кристаллы льда, которые имеют регулярную решетчатую структуру . Более крупные молекулы соли (NaCl) в морской воде не могут быть включены в эту решетку, в результате чего соль отторгается морским льдом. По мере того, как морская вода замерзает и образуется более чистый водяной лед, соль становится более концентрированной в оставшейся морской воде, образуя рассол . По мере увеличения солености рассола он становится более плотным по сравнению с окружающим морским льдом, и рассол опускается вниз через лед, образуя рассоловые карманы. [3] По мере формирования рассоловых карманов они начинают объединяться, образуя карманы плотного и соленого рассола. По мере того, как эти более крупные карманы рассола становятся взаимосвязанными, они могут образовывать сеть рассоловых каналов внутри льда. [4]

Анализ структуры

Внутреннюю структуру морского льда можно проанализировать с помощью сканирующей электронной микроскопии и водорастворимой смолы . Рассол можно слить из морского льда с помощью центрифугирования при достаточно низких температурах, чтобы предотвратить таяние и сохранить структурную целостность образца морского льда. Затем впрыскивается водорастворимая смола, чтобы заполнить карманы и каналы рассола, а затем полимеризуется под ультрафиолетовым светом при температуре около −12 °C (10 °F). Лед сублимируется путем сублимационной сушки , освобождая затвердевшие слепки, которые можно исследовать с помощью сканирующих электронных микроскопов, чтобы определить структуру карманов и каналов рассола, а также объем обитаемого пространства, доступного для микробов. [5]

Абиотические условия

Изменчивость

Карманы морского льда с рассолом создают разнообразные и уникальные микроэкосистемы , в которых абиотические факторы, такие как химический состав и физические условия, варьируются от одного кармана к другому. [6] Снежный покров и температура играют наиболее важную роль в изменении условий, присутствующих в карманах и каналах с рассолом. Карманы морского льда с рассолом в целом являются экстремальными средами из-за их отрицательных температур и высокой солености, но они являются пристанищем разнообразной экосистемы микробной жизни. Условия внутри кармана с рассолом могут резко меняться за короткое время из-за сильного снегопада или внезапного изменения температуры, что означает, что микробная жизнь внутри карманов с рассолом должна быть гибкой к изменению окружающей среды. [6]

Гиперсоленая среда

По мере образования морского льда вода замерзает, образуя решетчатую структуру ; этот процесс выталкивает многие соли и микробы изо льда, концентрируя их в оставшейся воде. [7] Эта высокосоленая морская вода известна как рассол, и по мере того, как больше солей накапливается в рассоловых карманах, оставшийся рассол становится более устойчивым к замерзанию. [8] Это накопление солей, создающее жидкую среду, которая может оставаться жидкой при отрицательных температурах, обеспечивает суровую, но подходящую среду для выживания микроорганизмов. Эти рассоловые карманы поддерживают очень соленую среду, имеют высокую концентрацию других растворенных минералов и имеют высокую плотность микробной жизни. Соленость и концентрация рассола напрямую зависят от температуры воздуха окружающей среды; по мере понижения температуры больше солей отторгаются из новообразованного льда, в результате чего больше солей накапливается в рассоле, а рассоловые карманы уменьшаются в размере. [4] Это приводит к гиперсоленой среде с содержанием растворенной соли, которое может достигать 200 г/кг, [9] в отличие от открытой морской воды, соленость которой составляет 33-37 г/кг. [10]

Ограничение света

Карманы с рассолом могут образовываться глубоко внутри морского льда, где очень низкая освещенность . Поскольку снег и лед блокируют и отражают входящий свет, более глубокие карманы с рассолом испытывают большее ограничение света, чем более мелкие карманы с рассолом. Когда соли в морской воде отторгаются во время образования льда, эти соли могут осаждаться и накапливаться внутри льда, влияя на способность света проходить через лед. [11] Учитывая, что больше солей будет осаждаться при более низких температурах, поскольку рассол становится более концентрированным, более низкие температуры могут привести к большему изменению оптики льда по мере накопления большего количества солей. Более низкие уровни освещенности в карманах с рассолом могут повлиять на выживаемость фотосинтезирующих организмов, таких как цианобактерии и диатомовые водоросли . Эти организмы выработали адаптации, чтобы выживать в этой чрезвычайно ограниченной по свету среде. [11]

Микробное разнообразие и численность

Бактерии

Карманы с рассолом являются домом для разнообразного и динамичного сообщества морских бактерий , которые приспособлены к выживанию и процветанию в условиях экстремального холода, называемых психрофилами . [12] Поскольку психрофилы приспособлены к выживанию и росту при очень низких температурах, они способны синтезировать ферменты , которые остаются активными при низких температурах, что позволяет им метаболизировать в экстремально холодных условиях карманов с рассолом и каналов. [13] Бактерии в карманах с рассолом также должны быть способны переносить высокие концентрации соли, поэтому эти бактерии также являются галофильными . [14] Галофильные психрофилы встречаются в Proteobacteria , Actinobacteria и Bacteroidetes . [15]

Две протеобактерии , которые были обнаружены в изобилии в рассольных карманах, — это гаммапротеобактерии и альфапротеобактерии . [8] Многие гаммапротеобактерии способны разлагать органические вещества , что делает их важными для круговорота питательных веществ и оборота органических веществ в рассольном кармане. [16] Например, аэробные аноксигенные фототрофные (AAP) бактерии встречаются в морской среде и играют жизненно важную роль в поддержании цепи переноса электронов путем метаболизма бактериохлорофилла . [17] Альфапротеобактерии включают виды, которые, как известно, важны для круговорота азота и круговорота углерода в морской среде. [18] Некоторые альфапротеобактерии способны к фиксации азота , что может стать важным источником азота для других микроорганизмов в кармане. [19]

Актинобактерии также являются галофильными психрофилами, которые были обнаружены в рассолах, [8] известных своей способностью производить широкий спектр вторичных метаболитов , включая антибиотики и другие биоактивные соединения. [20] Актинобактерии часто встречаются в ассоциации с другими микроорганизмами, где они могут играть роль в защите своего хозяина от патогенов или других угроз. [21]

Наконец, обнаружено , что бактероидеты в изобилии присутствуют в рассольных карманах, [8], поскольку они могут разлагать сложные органические вещества, включая углеводы и белки , такие как полисахариды, полученные из водорослей . По сравнению с другими бактериями, виды бактероидетов, как было показано, содержат больше генов, связанных с разложением полисахаридов, что позволяет им играть важную роль в круговороте углерода и питательных веществ в рассольных карманах. [22]

Вирусы

Карманы соленой воды могут поддерживать широкий спектр бактерий , а также они являются домом для высоких концентраций морских вирусов . Морские вирусы в карманах соленой воды могут играть важную роль в регулировании динамики популяции своих хозяев и влиянии на биогеохимические циклы в кармане. [23] Поскольку вирусы очень специфичны для своих хозяев, вирусы в карманах соленой воды включают бактериофаги , которые заражают бактерии, [24] и архейные вирусы , которые заражают археи . [25] Вирусы водорослей и другие эукариотические вирусы также могут присутствовать в карманах соленой воды, что влияет на продуктивность и разнообразие этих микроорганизмов. Морские вирусы в карманах соленой воды также могут влиять на биогеохимические процессы, высвобождая питательные вещества через лизис инфицированных клеток и облегчая горизонтальный перенос генов между хозяевами. [26] Инфекции, вызванные вирусами, также могут вызывать изменения в метаболизме хозяина, что приводит к изменению усвоения питательных веществ и выработке метаболитов , что, в свою очередь, может влиять на окружающую среду. [26]

Немногочисленные исследования вирусной распространенности и состава в рассольных карманах в основном сосредоточены на различных концентрациях вирусов, разделенных по размеру молекул. Было обнаружено, что в рассольных карманах в антарктических озерах присутствуют три группы вирусов с разной распространенностью. [8] В арктических водах было обнаружено, что вирусные концентрации варьируются от 1,6 до 82 × 10 6 мл -1 , причем самые высокие концентрации были обнаружены в самых холодных рассольных карманах (от -24 до -31 °C). [27]

Протисты

Карманы соленой воды являются пристанищем разнообразного и обильного множества простейших , которые способны выживать в экстремальных условиях. Наиболее распространенными простейшими в морском льду являются пеннатные диатомовые водоросли , которые могут накапливаться в таких количествах, что морской лед заметно обесцвечивается в коричневый цвет. [6] Популяции пеннатных диатомовых водорослей в морском льду могут быть очень плотными, достигая до 1000 мкг хлорофилла на литр морской воды по сравнению с типичным максимумом в 5 мкг/л в открытом океане. Из-за их высокой распространенности в морском льду пеннатные диатомовые водоросли могут оказывать глубокое влияние на микроэкосистему в кармане соленой воды, например, на производство DMSP . Хотя сами диатомовые водоросли в целом не являются высокими производителями DMSP, из-за их высокой распространенности в морском льду количество DMSP, производимого в морском льду в качестве криопротектора и осморегулятора, может иметь влияние. [6]

В дополнение к пеннатным диатомовым водорослям, соляные карманы и каналы вмещают множество жгутиконосцев , амеб и инфузорий . Обилие и разнообразие простейших в соляном кармане/канале в первую очередь ограничены структурой соляного кармана/канала. [28] В частности, размер пор и каналов во льду может ограничивать или поощрять распространение определенных простейших и метазоа , при этом некоторые области с большими размерами пор имеют большую численность крупных хищных простейших, таких как инфузории, а другие области с уменьшенной популяцией хищных простейших из-за меньших размеров пор. Соляные карманы, к которым имеют доступ более мелкие поры, могут испытывать большую численность фотоавтотрофных простейших, а также более мелких гетеротрофных простейших из-за ограниченного давления выпаса со стороны уменьшенной численности крупных хищников, таких как крупные инфузории и метазоа. [28]

Высокая плотность населения

Поскольку карманы морского льда представляют собой ограниченные и высококонцентрированные экосистемы, они способны вмещать на несколько порядков большую плотность популяции бактерий и простейших , чем в открытом океане (до тысяч особей на литр для простейших). [6] Такое высокое обилие организмов может создавать проблемы, поскольку различные бактерии и простейшие будут конкурировать за ресурсы. Высокая плотность микроорганизмов может привести к накоплению побочных продуктов метаболизма, таких как кислород , растворенные органические вещества , аммиак и диметилсульфониопропионат (ДМСП). [6] Некоторые организмы могут получить селективное преимущество в карманах с рассолом, поскольку высокая плотность популяции может привести к увеличению скорости горизонтального переноса генов , поскольку организмы находятся в непосредственной близости. [29] Горизонтальный перенос генов может позволить определенным организмам получать гены от бактерий, которые могут быть выгодны в условиях ограниченного количества света и чрезвычайно холодной среды. [29]

Микробные адаптации

Выживание в карманах и каналах с рассолом морского льда, которые являются замерзающими, гиперсолеными и имеют ограниченное количество света, требует от организмов хорошей адаптации к этим условиям. Фотосинтетические простейшие и цианобактерии должны иметь возможность производить энергию через альтернативные метаболические пути, когда свет ограничен в карманах с рассолом. Карманы с рассолом морского льда в арктических и антарктических морских ледяных щитах будут испытывать несколько недель отсутствия света в определенных местах. [30] Помимо того, что морской лед и снег блокируют проникновение света в карманы с рассолом, сезонные колебания уровня освещенности могут привести к тому, что карманы с рассолом иногда будут чрезвычайно ограничены по свету. Диатомовые водоросли морского льда могут изменять свои метаболические и фотосинтетические пути, чтобы выжить в периоды слабого или отсутствующего света. Такие адаптации включают в себя развитие гибких фотосистем и изменение состава фотосинтетических пигментов , чтобы позволить диатомовым водорослям фотоакклиматизироваться и поддерживать высокую эффективность фотосинтеза при низком уровне освещенности. [31] [32] Диатомовые водоросли морского льда также обладают способностью быстро повышать и понижать уровень белков, необходимых для фотосинтеза, при изменении уровня освещенности, что помогает им выживать в условиях стресса окружающей среды, когда они оказываются в ловушке морского льда и возвращаются в океан при таянии льда. Кроме того, микроводоросли морского льда (фотосинтетические простейшие) могут быть миксотрофными , что позволяет им переключаться на гетеротрофность при ограничении света. [33] [34] [35] Некоторые исследования показали, что диатомовые водоросли морского льда могут использовать древний бактериальный метаболический путь, известный как путь Энтнера-Дудорова (EDP), для поддержания метаболизма и производства энергии при ограничении света. [34]

Способность диатомовых водорослей использовать свет для получения энергии также зависит от температуры воздуха. По мере того, как становится холоднее, тилакоидные мембраны внутри пластид микроводорослей могут становиться плотными и компактными, что влияет на то, как функционируют и самоорганизуются определенные фотосинтетические белки (например, белки, необходимые для фотосистем I и II ) . [32] Диатомовые водоросли морского льда могут изменять насыщенность жирных кислот , из которых состоят тилакоидные мембраны, по мере снижения температуры, что может обеспечить большую текучесть этих мембран и привести к правильному сворачиванию фотосинтетических белков при отрицательных температурах. [32]

По мере снижения температуры в рассоловых карманах организмы, выживающие в рассоловых карманах, вырабатывают вещества, которые могут помочь предотвратить замерзание. Некоторые диатомовые водоросли морского льда могут вырабатывать специализированные связывающие лед белки и внеклеточные полимерные вещества, которые могут помочь увеличить пространство среды обитания, доступное в рассоловом кармане, предотвращая образование льда и снижая температуру замерзания рассола. [36] [37] Пониженные температуры также могут снизить эффективность важных физиологических процессов во многих микроорганизмах. Психрофильные диатомовые водоросли и бактерии обладают способностью регулировать выработку белков, ДНК и ферментов, необходимых для метаболизма, чтобы поддерживать метаболическую эффективность при более низких температурах. [38] [39] [6] Таким же образом, как диатомовые водоросли могут регулировать состав жирных кислот в своих пластидных мембранах, они также могут регулировать плазменные мембраны, окружающие каждую клетку. По мере снижения температуры мембраны становятся менее жидкими. Как бактерии, так и диатомовые водоросли морского льда могут изменять состав жирных кислот в своих мембранах, включая больше ненасыщенных жирных кислот, что позволяет плазматической мембране сохранять текучесть при экстремально низких температурах. [39] [6]

Отбор проб

Анализ расплавленного образца

Методы, используемые для изучения более крупных эукариот, присутствующих в морском льду, также используются для изучения других более мелких микробов. Независимо от типа морского льда, стандартной практикой было в конечном итоге расплавить собранный образец морского льда перед анализом для удобства. Аналитические методы, разработанные для исследования пелагических микробов, можно легко применить к этим растопленным образцам морского льда. Одним из недостатков этого подхода является то, что таяние морского льда подвергает микробов, привыкших к гиперсоленым условиям соляных карманов и каналов, значительно более пресной воде. Тающий морской лед содержит мало или совсем не содержит соли, что значительно разбавляет концентрацию соли в жидкой фазе образца морского льда. Осмотический шок и лизис могут произойти, если соленость слишком сильно уменьшится; кроме того, неосторожное нагревание образца морского льда может привести к тому, что присутствующие микробы подвергнутся тепловому шоку . Одним из решений было расплавление льда в известном объеме морской воды, поддерживаемой при отрицательных температурах, отфильтрованной пелагическими микробами. Это минимизирует снижение солености и падение температуры и, следовательно, минимизирует потерю живых микробов в образце. [1] Однако образцы льда холоднее –10 °C все равно будут демонстрировать потерю более половины популяции микробов в образце при использовании этого подхода. [40] Более холодные образцы льда будут иметь бассейны с рассолом с популяциями микробов, которые адаптированы к значительно большей солености и гораздо более низким температурам, чем лежащая в основе морская вода, что потребует их расплавления в стерильные рассолы, которые соответствуют их дальнейшей повышенной солености и еще более низким температурам перед анализом. [41]

Анализ нерасплавленного образца

Методы анализа популяций микробов в образцах холодного, нерастаявшего льда (достаточно холодного, чтобы предотвратить сток рассола) под микроскопом были разработаны путем разработки специализированного оборудования. [42] Эпифлуоресцентные микроскопы , которые могут работать при отрицательных температурах, позволили исследователям наблюдать за популяциями микробов в нетронутом рассоле [43] с добавлением DAPI (окрашивание ДНК 4', 6-диамидино-2-фенилиндолом), смешанным с достаточно соленым и холодным рассолом, чтобы выделить неавтофлуоресцирующие микробы. [42] В качестве альтернативы микроскоп с холодным столиком, обычно используемый для изучения ледникового льда, также может быть использован для изучения нерастаявшего морского льда с правильными модификациями. [43]

Также использовались другие красители, такие как Alcian Blue (окрашивает внеклеточные полисахаридные вещества) и CTC (окрашивает дышащие кислородом бактерии, 5-циано-2,3-дитолил тетразолий). Красители Alcian Blue показали, что внеклеточные полимерные вещества (EPS) повсеместно распространены во всех бассейнах с рассолом, обнаруженных в морском льду, даже без каких-либо микробов, видимых в бассейне с рассолом. Некоторые EPS происходят из морской воды до замерзания, но также производятся в обильных количествах в полосах водорослей и бактериями в меньшей степени, но по всему морскому льду. [44] Красители CTC показали более высокий процент микробной активности в морском льду по сравнению с морской водой под ним, особенно бактерий, связанных с твердыми частицами . [45]

CTC также применялся для окрашивания нерастаявших участков морского льда, отобранных весной и летом, которые впоследствии возвращались в ледяные керны, из которых они были отобраны для инкубации in situ. После сбора метаболическая активность останавливалась путем добавления фиксатора в тающий морской лед. Затем DAPI и Alcian Blue использовались для окрашивания подвыборок полученного образца растаявшего морского льда, обходя ограничительные температурные требования. Было обнаружено, что гелеобразные частицы EPS, связанные с бактериями, были очагами бактериальной активности in situ. [41]

Внеклеточная активность ферментов была обнаружена вплоть до –18 °C в нерастаявшем морском льду с использованием аналога субстрата белка с флуоресцентной меткой. [46] Использование образцов растаявшего морского льда сопряжено с риском недооценки активности in situ из-за разбавления микробных популяций. [1]

Прямой сбор

Толстый слой морского льда частично просверливается, чтобы создать отверстие, которое закрывается и оставляется для накопления дренирующего рассола на дне, прежде чем его соберут позже. Этот дренаж рассола происходит гораздо медленнее по мере снижения температуры, особенно ниже -5 °C, что является пределом для проницаемости льда. [47] Одним из ограничений этого метода является то, что происхождение дренированного рассола, а также доля микробов, оставшихся в бассейне с рассолом, не могут быть известны с уверенностью. Исследования этих рассолов «в мешках» показали, что в бассейнах с рассолом можно обнаружить значительное количество бактерий и вирусов. [1]

Ссылки

  1. ^ abcd Deming JW, Collins RE (2016). «Морской лед как среда обитания бактерий, архей и вирусов». Sea Ice . стр. 326–351. doi :10.1002/9781118778371.ch13. ISBN 978-1-118-77837-1.
  2. ^ Cox GF, Weeks WF (1974). «Изменения солености в морском льду». Журнал гляциологии . 13 (67): 109–120. doi :10.3189/S0022143000023418. hdl : 11681/5843 . S2CID  222376093.
  3. ^ "Морской лед". podaac.jpl.nasa.gov . 27 января 2012 . Получено 2023-04-07 .
  4. ^ ab Kinzler K (2014-07-15). "Рассольные каналы". Спросите биолога . Школа естественных наук Университета штата Аризона . Получено 2023-04-07 .
  5. ^ Weissenberger J, Dieckmann G, Gradinger R, Spindler M (1992). «Морской лед: метод отливки для изучения и анализа карманов рассола и структуры каналов». Лимнология и океанография . 37 (1): 179–183. Bibcode : 1992LimOc..37..179W. doi : 10.4319/lo.1992.37.1.0179 . JSTOR  2837771.
  6. ^ abcdefgh Thomas DN, Dieckmann GS (январь 2002 г.). «Антарктический морской лед — среда обитания экстремофилов» (PDF) . Science . 295 (5555): 641–644. Bibcode :2002Sci...295..641T. doi :10.1126/science.1063391. JSTOR  3075688. PMID  11809961. S2CID  26237621. ProQuest  213599140.
  7. ^ Shokr M, Sinha N (2015). Морской лед: физика и дистанционное зондирование . Серия геофизических монографий. doi : 10.1002/9781119028000. ISBN 978-1-119-02800-0.[ нужна страница ]
  8. ^ abcde Papale M, Lo Giudice A, Conte A, Rizzo C, Rappazzo AC, Maimone G и др. (сентябрь 2019 г.). «Микробные сообщества в герметичных антарктических рассолах (Тарн-Флэт, Северная Земля Виктории): очаг биоразнообразия и активности». Microorganisms . 7 (9): 333. doi : 10.3390/microorganisms7090333 . PMC 6780602 . PMID  31505750. 
  9. ^ Wittek B, Carnat G, Tison JL, Gypens N (май 2020 г.). «Реакция клеточных квот диметилсульфониопропионата (ДМСП) и диметилсульфоксида (ДМСО) на изменения солености и температуры в диатомовых водорослях морского льда Fragilariopsis cylindrus». Polar Biology . 43 (5): 483–494. Bibcode : 2020PoBio..43..483W. doi : 10.1007/s00300-020-02651-0. S2CID  155132645.
  10. ^ "NWS JetStream - Sea Water". NOAA . Министерство торговли США . Получено 2023-04-05 .
  11. ^ ab Butler BM (2016). Динамика минералов в рассолах морского льда (диссертация). ProQuest  2671741267.
  12. ^ Moyer CL, Morita RY (2017-01-01), «Психрофилы и психротрофы», Справочный модуль по естественным наукам , Elsevier, doi :10.1016/b978-0-12-809633-8.02282-2, ISBN 978-0-12-809633-8, получено 2023-04-07
  13. ^ Moyer CL, Collins RE, Morita RY (2017). «Психрофилы и психротрофы». Справочный модуль по естественным наукам . doi :10.1016/b978-0-12-809633-8.02282-2. ISBN 978-0-12-809633-8.
  14. ^ Corral P, Amoozegar MA, Ventosa A (декабрь 2019 г.). «Галофилы и их биомолекулы: последние достижения и будущее применение в биомедицине». Marine Drugs . 18 (1): 33. doi : 10.3390/md18010033 . PMC 7024382. PMID  31906001 . 
  15. ^ Annapure US, Pratisha N (2022-01-01), Kuddus M (ред.), «Глава 14 - Психозимы: новый и перспективный ресурс для промышленного применения», Microbial Extremozymes , Academic Press, стр. 185–195, doi : 10.1016/b978-0-12-822945-3.00018-x, ISBN 978-0-12-822945-3
  16. ^ Лю С, Лю З (январь 2020 г.). «Различные возможности различных штаммов гаммапротеобактерий по использованию малых пептидов в морской воде». Scientific Reports . 10 (1): 464. Bibcode :2020NatSR..10..464L. doi :10.1038/s41598-019-57189-x. PMC 6965191 . PMID  31949195. 
  17. ^ Cho JC, Stapels MD, Morris RM, Vergin KL, Schwalbach MS, Givan SA и др. (июнь 2007 г.). «Полифилетические гены фотосинтетического реакционного центра у олиготрофных морских гаммапротеобактерий». Environmental Microbiology . 9 (6): 1456–1463. Bibcode : 2007EnvMi...9.1456C. doi : 10.1111/j.1462-2920.2007.01264.x. PMID  17504483.
  18. ^ Hunter EM, Mills HJ, Kostka JE (сентябрь 2006 г.). «Разнообразие микробных сообществ, связанное с круговоротом углерода и азота в проницаемых шельфовых отложениях». Applied and Environmental Microbiology . 72 (9): 5689–5701. Bibcode : 2006ApEnM..72.5689H . doi : 10.1128/AEM.03007-05. PMC 1563612. PMID  16957183. 
  19. ^ Цой ОВ, Равчеев ДА, Чуклина ДЖ, Гельфанд МС (2016). "Фиксация азота и молекулярный кислород: сравнительная геномная реконструкция регуляции транскрипции у альфапротеобактерий". Frontiers in Microbiology . 7 : 1343. doi : 10.3389/fmicb.2016.01343 . PMC 4999443 . PMID  27617010. 
  20. ^ Hoskisson PA, Fernández-Martínez LT (июнь 2018 г.). «Регулирование специализированных метаболитов в актинобактериях — расширение парадигм». Environmental Microbiology Reports . 10 (3): 231–238. Bibcode : 2018EnvMR..10..231H. doi : 10.1111/1758-2229.12629. PMC 6001450. PMID  29457705 . 
  21. ^ Barka EA, Vatsa P, Sanchez L, Gaveau-Vaillant N, Jacquard C, Meier-Kolthoff JP и др. (март 2016 г.). «Таксономия, физиология и натуральные продукты актинобактерий». Microbiology and Molecular Biology Reviews . 80 (1): 1–43. doi :10.1128/MMBR.00019-15. PMC 4711186. PMID  26609051 . 
  22. ^ Zheng R, Cai R, Liu R, Liu G, Sun C (2020-11-08). «Bacteroidetes вносят вклад в круговорот углерода и питательных веществ в глубоководных районах моря, разрушая разнообразные гликаны». bioRxiv : 2020.11.07.372516. doi :10.1101/2020.11.07.372516. S2CID  226959598.
  23. ^ Weitz JS, Wilhelm SW (2012-09-05). "Океанические вирусы и их воздействие на микробные сообщества и биогеохимические циклы". F1000 Biology Reports . 4 (17): 17. doi : 10.3410/b4-17 . PMC 3434959. PMID  22991582 . 
  24. ^ "бактериофаг / фаг | Изучайте науку на Scitable". www.nature.com . Получено 2023-04-07 .
  25. ^ "9.7H: Вирусы архей". Biology LibreTexts . 2017-06-24 . Получено 2023-04-07 .
  26. ^ ab Rohwer F, Prangishvili D, Lindell D (ноябрь 2009 г.). «Роли вирусов в окружающей среде». Environmental Microbiology . 11 (11): 2771–2774. Bibcode : 2009EnvMi..11.2771R. doi : 10.1111/j.1462-2920.2009.02101.x. PMID  19878268.
  27. ^ Уэллс LE, Деминг JW (июнь 2006 г.). «Моделированная и измеренная динамика вирусов в зимних арктических морских ледяных рассолах». Environmental Microbiology . 8 (6): 1115–1121. Bibcode : 2006EnvMi...8.1115W. doi : 10.1111/j.1462-2920.2006.00984.x. PMID  16689732.
  28. ^ ab Krembs C, Gradinger R, Spindler M (январь 2000 г.). «Значение геометрии соляного канала и площади поверхности для взаимодействия симпагических организмов в арктическом морском льду». Журнал экспериментальной морской биологии и экологии . 243 (1): 55–80. Bibcode : 2000JEMBE.243...55K. doi : 10.1016/S0022-0981(99)00111-2.
  29. ^ ab Raymond JA, Kim HJ (2 мая 2012 г.). "Возможная роль горизонтального переноса генов в колонизации морского льда водорослями". PLOS ONE . ​​7 (5): e35968. Bibcode :2012PLoSO...735968R. doi : 10.1371/journal.pone.0035968 . PMC 3342323 . PMID  22567121. 
  30. ^ "Sunlight hours". www.antarctica.gov.au . 21 июня 2022 г. Получено 2023-04-05 .
  31. ^ Van Leeuwe MA, Van Sikkelerus B, Gieskes WW, Stefels J (2005). «Таксон-специфические различия в фотоакклиматизации к флуктуирующей освещенности у антарктической диатомовой водоросли и зеленого жгутиконосца». Серия «Прогресс морской экологии» . 288 : 9–19. Bibcode : 2005MEPS..288....9V. doi : 10.3354/meps288009 .
  32. ^ abc Mock T, Kroon BM (сентябрь 2002 г.). "Фотосинтетическое преобразование энергии в экстремальных условиях — II: значение липидов при ограниченном светом росте диатомовых водорослей морского льда Антарктики" (PDF) . Фитохимия . 61 (1): 53–60. Bibcode :2002PChem..61...53M. doi :10.1016/S0031-9422(02)00215-7. PMID  12165302.
  33. ^ Томас Д.Н., Дикманн Г.С. (2009). Морской лед . Уайли. ISBN 978-1-4051-8580-6. OCLC  405105858.[ нужна страница ]
  34. ^ ab Kennedy F, Martin A, Bowman JP, Wilson R, McMinn A (июль 2019 г.). «Темный метаболизм: молекулярный взгляд на то, как диатомовая водоросль Fragilariopsis cylindrus морского льда Антарктики выживает в длительной темноте». The New Phytologist . 223 (2): 675–691. doi :10.1111/nph.15843. PMC 6617727 . PMID  30985935. 
  35. ^ Макминн А., Мартин А. (март 2013 г.). «Темное выживание в теплеющем мире». Труды. Биологические науки . 280 (1755): 20122909. doi :10.1098/rspb.2012.2909. PMC 3574398. PMID 23345578.  S2CID 7464120  . 
  36. ^ Gilbertson R, Langan E, Mock T (2022). «Диатомовые водоросли и их микробиомы в сложных и меняющихся полярных океанах». Frontiers in Microbiology . 13 : 786764. doi : 10.3389/fmicb.2022.786764 . PMC 8991070. PMID  35401494. 
  37. ^ Vance TD, Bayer-Giraldi M, Davies PL, Mangiagalli M (март 2019 г.). «Белки, связывающие лед, и семейство 3494 «домен неизвестной функции»» (PDF) . Журнал FEBS . 286 (5): 855–873. doi :10.1111/febs.14764. PMID  30680879. S2CID  59251350.
  38. ^ Аслам СН, Штраус Дж, Томас DN, Мок Т, Андервуд ГДж (май 2018 г.). «Определение метаболических путей для производства внеклеточных полимерных веществ диатомовыми водорослями Fragilariopsis cylindrus, обитающими на морском льду». Журнал ISME . 12 (5): 1237–1251. Bibcode : 2018ISMEJ..12.1237A. doi : 10.1038/s41396-017-0039-z. PMC 5932028. PMID  29348581 . 
  39. ^ ab Liang Y, Koester JA, Liefer JD, Irwin AJ, Finkel ZV (октябрь 2019 г.). «Молекулярные механизмы температурной акклиматизации и адаптации у морских диатомовых водорослей». Журнал ISME . 13 (10): 2415–2425. Bibcode : 2019ISMEJ..13.2415L. doi : 10.1038/s41396-019-0441-9. PMC 6776047. PMID  31127177 . 
  40. ^ Эверт М.С. (14 ноября 2013 г.). Микробные проблемы и решения для заселения динамической архитектуры соленых ледяных образований (диссертация на степень доктора философии). Вашингтонский университет. hdl :1773/24187.
  41. ^ ab Junge K, Eicken H, Deming JW (январь 2004 г.). «Бактериальная активность при температуре от -2 до -20 градусов по Цельсию в зимнем арктическом морском льду». Applied and Environmental Microbiology . 70 (1): 550–557. doi :10.1128 / AEM.70.1.550-557.2004. PMC 321258. PMID  14711687. 
  42. ^ ab Junge K, Krembs C, Deming J, Stierle A, Eicken H (2001). «Микроскопический подход к исследованию бактерий в условиях in situ в образцах морского льда». Annals of Glaciology . 33 : 304–310. Bibcode : 2001AnGla..33..304J. doi : 10.3189/172756401781818275 . S2CID  128619045.
  43. ^ ab Mader HM, Pettitt ME, Wadham JL, Wolff EW, Parkes RJ (2006). "Подповерхностный лед как микробная среда обитания". Geology . 34 (3): 169. Bibcode : 2006Geo....34..169M. doi : 10.1130/g22096.1.
  44. ^ Krembs C, Eicken H, Junge K, Deming JW (декабрь 2002 г.). «Высокие концентрации экзополимерных веществ в зимнем арктическом морском льду: последствия для полярного цикла углерода в океане и криозащита диатомовых водорослей». Deep Sea Research Часть I: Oceanographic Research Papers . 49 (12): 2163–2181. Bibcode : 2002DSRI...49.2163K. doi : 10.1016/S0967-0637(02)00122-X.
  45. ^ Юнге К, Имхофф Ф, Стэйли Т, Деминг Дж. В. (апрель 2002 г.). «Филогенетическое разнообразие численно важных арктических морских ледяных бактерий, культивируемых при температуре ниже нуля». Microbial Ecology . 43 (3): 315–328. Bibcode : 2002MicEc..43..315J. doi : 10.1007/s00248-001-1026-4. PMID  12037610. S2CID  21168979.
  46. ^ Салливан У. Т., Барросс Дж., ред. (2007). Планеты и жизнь . doi :10.1017/cbo9780511812958. ISBN 978-0-521-82421-7.[ нужна страница ]
  47. ^ Golden KM, Ackley SF, Lytle VI (декабрь 1998 г.). «Фазовый переход перколяции в морском льду». Science . 282 (5397): 2238–2241. Bibcode :1998Sci...282.2238G. doi :10.1126/science.282.5397.2238. PMID  9856942.