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I batteri marini ottimizzano l'assorbimento nutriente passando fra la dispersione e lo sfruttamento delle risorse

per restare, o non restare? Quando si tratta delle toppe nutrienti delle risorse, i ricercatori dal Giappone e la Svizzera hanno scoperto che i batteri marini hanno un'abilità per lo sfruttamento loro efficientemente, cronometrante i movimenti fra le toppe per ottenere le migliori risorse.

In uno studio pubblicato questo mese negli atti dell'Accademia nazionale delle scienze, gli S.U.A., i ricercatori dall'università di Tsukuba e ETH Zurigo hanno rivelato che i batteri marini ottimizzano l'assorbimento nutriente passando fra la dispersione e lo sfruttamento delle risorse.

I batteri eterotrofi (cioè, quelli che non possono produrre il loro proprio alimento, invece ottenendo la nutrizione da altre sorgenti di carbonio organico, quale la materia dell'animale o della pianta) sono i riciclatori principali della materia organica dissolta (DOM) nell'oceano. I hotspot dei DOM che si compongono delle particelle, quale neve marina, sono importanti al ciclo del carbonio globale.

“Alcuni gruppi di batteri eterotrofi approfittano di questi hotspot,„ dice uno degli autori principali dell'assistente universitario Yutaka Yawata di studio.

“Abbiamo usato i batteri da uno di questi gruppi per esaminare se la teoria ottimale foraggiare è applicabile ai microbi, perché la loro influenza sul ciclo del carbonio globale infine dipende dalla capacità dei batteri di trovare ed ottenere le sostanze nutrienti dalle particelle. Il prestito dal campo di ecologia comportamentale, ci siamo riferiti a questo trattamento come foraggiando.„

I ricercatori hanno esaminato foraggiare microbico secondo lo studio del comportamento dei batteri marini nelle viste sul mare delle particelle organiche. Hanno eseguito gli esperimenti facendo uso del tenere la carreggiata unicellulare, dove i batteri video-sono stati registrati ed il numero dei batteri e del lasso di tempo che hanno speso su una superficie è stato estratto e modellato stato.

Abbiamo trovato quello batteri marini foraggiare per ottimizzare l'assorbimento nutriente rapido passando fra gli stili di vita fissati e planctonici e regoliamo il tempo passato sulle particelle secondo qualità della toppa. I batteri restano più lungamente sulle particelle di più di alta qualità, come preveduto dalla teoria di uso della toppa.„

Yutaka Yawata, autore principale di studio e assistente universitario, università di Tsukuba

Rattoppi la teoria di uso, che fa parte della teoria ottimale foraggiare, predice che gli organismi che foraggiano in un ambiente della misto-risorsa saldano il tempo passato su una toppa che rende i rendimenti di diminuzione con i costi di lasciare quella toppa per trovare fresco. Fino a questo studio, l'applicabilità della teoria ottimale foraggiare ai microrganismi è stata in gran parte sconosciuta.

Teoria ottimale foraggiare--e specificamente teoria di uso della toppa--fornisce una struttura apprezzata per i microrganismi di comprensione ed i loro effetti sugli ecosistemi, come la misura e predizione del ruolo dei batteri marini nell'assorbimento ed il riciclaggio delle sostanze nutrienti dell'oceano.

Source:
Journal reference:

Yawata, Y., et al. (2020) Constrained optimal foraging by marine bacterioplankton on particulate organic matter. Proceedings of National Academy of Sciences. doi.org/10.1073/pnas.2012443117.