美国自然历史博物馆 吡喃单胞菌的明视场图像(左)和同一种藻类的绿色荧光图像，显示了细胞内摄入的细菌(右)
信用:N
博克&。E
金姆（人名） 新的研究表明，绿藻吃细菌的能力可能比以前想象的要广泛得多，这一发现可能对环境和气候科学至关重要
这项由美国自然历史博物馆、哥伦比亚大学和亚利桑那大学的科学家领导的研究发现，五种单细胞绿藻在“饥饿”时会消耗细菌，而且只有在这些细菌存活时才会消耗
这项研究今天发表在《ISME日报》上
“传统上，我们认为绿藻是纯粹的光合生物，通过浸泡在阳光中来生产它们的食物，”美国自然历史博物馆副馆长、该研究的相应作者之一尤素金说
“但我们已经了解到，在条件合适的情况下，可能有许多种类的绿藻也能吃细菌
我们也发现了它们作为食客是多么的挑剔
" 2013年，金和她的同事第一个提供了绿藻吃细菌的明确证据，他们在一种属于钹藻属的藻类中展示了这一点
虽然该领域的一些人认为这种行为是一个罕见的例外，但金的实验室继续探索混合营养——描述生物体利用光合作用和吞噬作用(细胞吞噬)为自己提供动力的模式的术语——是否存在于其他类型的绿藻中
这是一个很难确认的行为，直到研究小组提出了一个新的实验方法，该方法由哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的研究生尼古拉斯·博克和博物馆博士后研究员索菲·查维特领导
研究人员用标有无毒荧光染料的活细菌进行了喂养实验，并将细菌与五种不同的单细胞绿藻(称为苔藓植物)混合，通过流式细胞仪进行分析，这有助于科学家分析溶液中的细胞特性
流式细胞仪测量到藻类细胞中绿色荧光的水平随着时间的推移而增加，这表明藻类正在吞噬发光的细菌
为了证实摄入确实发生了，研究人员使用高精度显微镜来精确定位藻类细胞内部绿色荧光的来源
在这个过程中，研究小组发现了挑食者的两个特殊怪癖:他们测试的藻类菌株只吃活细菌(实验中的死细菌没有被触及)，当其他营养物质水平较低时，他们吃得更多
这些发现对绿藻的环境研究有重大意义
“传统上，当人们研究海洋中藻类对环境样品的细菌摄入时，他们使用在标记过程中被杀死的荧光标记细菌，”查维特说
“至少对我们培养的五种藻类菌株来说，它们优先以活细菌为食，似乎对杀死的细菌不屑一顾
这意味着由于使用的方法，藻类对其自然环境中细菌群落的影响可能被大大低估了
" 绿藻遍布世界各地，有助于形成水生食物网的基础
绿藻和其他光合生物，如蓝细菌、硅藻和甲藻——统称为浮游植物——一起，充当一种生物碳泵，消耗二氧化碳的规模相当于陆地生态系统中的树木和其他陆地植物
“几十年来，科学家们已经能够发射卫星并获得光学数据，通过叶绿素测量来推断全球浮游植物的分布，”博克说，他在哥伦比亚大学的索兰基·杜哈梅尔领导下进行这项工作，现在在图森的亚利桑那大学工作
“通过这一点，我们已经了解到浮游植物对碳循环至关重要
所有这一切的假设是，所有的叶绿素只是代表光合作用
它没有考虑混合营养成分，因为没有简单的方法(通过卫星)检测它们是否在吃其他细胞
我们的发现强调了这个故事实际上更复杂
" 与博克和查维特领导的实验平行，食用绿藻细菌的研究使用了基于基因的预测模型，该模型由美国自然历史博物馆和毕格罗海洋科学实验室的约翰·伯恩斯制定
这些预测与实验结果一致，表明这种行为在绿藻生命树中更为普遍
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
