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従属栄養性ピコプランクトンは、光合成を行わない0.2～2μmの細胞で構成されるプランクトンの一部です。これらは多くの生物地球化学サイクルの重要な構成要素を形成します。[1]
セルは次のいずれかになります。
古細菌は南極のピコプランクトンの大部分を占めており、海洋の他の地域でも豊富に存在します。[2]古細菌は淡水ピコプランクトンにも見られますが、これらの環境ではそれほど豊富ではないようです。[3]
細胞構造
細胞内の核酸含有量
従属栄養性ピコプランクトンは、核酸含有量が多い（HNA）細胞と核酸含有量が少ない（LNA）細胞の2つの大まかなカテゴリーに分けられます。 [4]核酸は、ゲノム情報を保存および表現する大きな生体分子です。HNAピコプランクトンは富栄養から中栄養の水で優勢であり、低LNAピコプランクトンは成層貧栄養環境で優勢です。[5] HNAピコプランクトンとLNAピコプランクトンの割合は、細菌プランクトン群集を定義する特性です。 [6]水生システムに導入されるとリンのレベルを上昇させる一般的な除草剤であるグリホサートを添加すると、HNA細菌とLNA細菌の比率が増加します。核酸は細胞が合成するにはコストのかかる化合物であり、システム内の生物学的に利用可能なリンが増加すると、HNA細菌がより多くの核酸を急速に合成し、分裂できるようになると考えられます。[4] HNAバクテリオプランクトンはLNAピコプランクトンよりも大きく、活動的です。HNA細胞は特定の代謝率と成長率も高く、このタイプのバクテリオプランクトンが水柱内の栄養素の急激な増加をより有効に利用し、活用できると考えられます。[6] HNA細胞とLNA細胞の相対的な豊富さは、システム全体の生産性、特にクロロフィル濃度に関連していますが、他の要因もバクテリオプランクトンの分布に寄与している可能性があります。[6]
生物地球化学循環
溶解有機物
従属栄養性ピコプランクトンは、有機物を変換および鉱化することで、生態系食物網における栄養素と炭素のリサイクルに重要な役割を果たしています。 [4 ] [7]水生溶存有機物は、地球上で最大の有機プールの1つであり、炭素循環の主要な部分を占めています。[8]溶存有機物の大部分は変換に抵抗性があるか半不安定であるため、これらの化合物の生分解性が制限されています。[9]水体は、主に腐敗した陸生植物と土壌有機物などの異地性源と、主に植物プランクトンと大型水草からの地質性源の両方を介して溶存有機物を蓄積します。[9]有機物の主な分解者として、従属栄養性細菌プランクトンは、水生システム内のデトリタス、溶存有機物、および高次の栄養段階の間の重要なリンクとして機能します。[1]細菌プランクトンは、粒子状の有機物をより小さな化合物に分解し、それを同化して吸収するか、無機炭素として排出します。[10]これらのプロセスは両方とも、水系内の物質の変換を促進し、エネルギーの流れを促進し、水体の全体的な品質の重要な要素です。[8]従属栄養細菌群集の構造と機能は、淡水系の栄養状態と品質を評価するために使用されます。[8]
参考文献
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