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シッペウィセット微生物マットは、アメリカ合衆国マサチューセッツ州ウッズホールの北約 5 マイル、ウェストファルマスの南西約 1 マイルに位置するケープコッドのバザーズ湾東岸沿いにあるシッペウィセット塩性湿地の微生物マットです。この湿地は、北のグレート シッペウィセット湿地と南のリトル シッペウィセット湿地の 2 つの地域に分かれており、狭い陸舌 (サコネセット ヒルズ) で隔てられています。この湿地は河口まで広がっており、その潮間帯は多様な生態系を支えるダイナミックな環境を提供し、ベニアジサシ ( Sterna dougallii ) などの絶滅危惧種や絶滅危惧種も生息しています。[1]塩性湿地の生態系は、湿地の地面を覆う微生物マットに基づいており、これによって支えられています。
説明
シッペウィセット塩性湿地には、厚さ約1cmの多様な層状の潮間帯微生物マットがある。このマットは、海水の定期的な流入、多量の硫化物と鉄、およびメタンの生成を特徴とする。マットは4つまたは5つの明確に異なる色の層から構成される。各層の色は、微生物群集の構成と、各層で微生物が行う生物地球化学的プロセスに起因する。マットは、表面に付着する緑色の大型藻類と微細藻類で覆われていることが多い。[2]最上部の緑茶色の層は、シアノバクテリアと珪藻類の種で構成される。青緑色の中間層は、オシラトリア属の種によって形成される。ピンク色の中央層には、紫色硫黄細菌が見られる。ピンク色の層の下には、主に紫色硫黄細菌の1種、Thiocapsa pfennigii、およびスピロヘータによって形成されるオレンジがかった黒の層がある。薄い底層はプロステコクロリス属に属する緑色硫黄細菌でできているが、この層は常に存在するわけではない。マットの下には硫化鉄を多く含む堆積物と、腐敗したマットの残骸がある。[3]
構造
緑のレイヤー
緑色の層の上部1 mmは、優勢なシアノバクテリアと珪藻類のため、金色になっていることが多い。特定されているシアノバクテリアとしては、シート状シアノバクテリアのLyngbya、糸状シアノバクテリアのNostocとPhormidium、スピルリナ属などがある。特定されている珪藻類にはNaviculaなどがある。この上部の金色の層の下には5 mmあり、LyngbyaとOscillatoria属が優勢である[4] 。 緑色の層は、成長中に硫黄を酸化する厳密な光合成細菌である緑色硫黄細菌によっても構成されている[5] 。
ピンクレイヤー
ピンク色の層は緑色の層の 3 mm 下まで伸びています。この色は、光合成性紅色硫黄細菌の主な色素であるカロチノイドの存在によるものです。[6] アメーボバクター、チオカプサ、クロマティウム、チオシスティスは、特定されている紅色硫黄細菌の種です。[3]紅色硫黄細菌は、嫌気性光合成成長のために、硫化水素、硫黄、チオ硫酸塩、分子状水素など、さまざまな電子供与体を利用できます。この層は、多くの電子供与体を多様に利用しているため、微生物マットコミュニティの中で際立っています。[要出典]
黒色層
最下層は、深さがケモクラインより下に落ちる前のマットの下2mmを占める。黒色は、緑色硫黄還元細菌によって生成される多量の硫化鉄によるものである。[ 4]この層は主に、多くのこぶ状の突起を持つプロステコクロリス属の緑色硫黄細菌で構成される。[ 3 ]この層の生物は、上層で形成された有機物を分解し、物質をリサイクルする。[6]
グレーレイヤー
一番下の薄い層はケモクラインより下にあり、わずかに厚い黒色の層よりも生物の数が少ない。灰色は黄鉄鉱の存在による。ここでは珪藻の空の殻が見つかる。ここでの微生物種は、塩性湿地で観察されるメタンを生成するメチロトローフメタン生成菌が優勢である。この層は一年中活動しているわけではなく、生物は冬季には大部分が休眠状態になる。[4]
代謝
微生物マットの各層全体の生物の代謝は互いに密接に結びついており、湿地に生息する植物や動物に栄養を供給する上で重要な役割を果たしています。マットに存在するシアノバクテリアと珪藻類は好気性光独立 栄養生物であり、酸素を電子受容体として光からエネルギーを得て、水素ガスと鉄を電子供与体として使用します。
紅色硫黄細菌は嫌気性または微好気性光独立栄養生物であり、硫化水素、硫黄、チオ硫酸塩、分子状水素を電子供与体として使用します。
オレンジ黒色の層のスピロヘータは化学従属栄養性であり、鉄を電子供与体として利用する。[7]
研究
シッペウィセット塩性湿地は、河口環境に関する研究の目玉となっている。ウッズホール海洋研究所、ボストン大学海洋プログラム、海洋生物学研究所の科学者らは、微生物の多様性とそれが地球化学的循環や他の生物の栄養循環に与える影響について理解を深めるため、1970年以来、シッペウィセット塩性湿地を広範囲に研究してきた。[2]シッペウィセット塩性湿地は、ニューイングランドで一般に手つかずのまま残っている数少ない塩性湿地の1つであるため、研究にとって特に重要である。
参考文献
- ^ 米国魚類野生生物局。「北東沿岸地域の重要な沿岸生息地（シッペウィセット湿地）の研究」。米国魚類野生生物保護図書館。2012年5月17日閲覧。
- ^ ab Teal, JM (1986). ニューイングランドの定期的に洪水が発生する塩性湿地の生態: コミュニティプロファイル(PDF) . 生物学レポート。第85巻。OCLC 13823654 . 2012年5月16日閲覧。
- ^ abc Nicholson, J (1987). 「マサチューセッツ州ケープコッドのグレートシッペウィセット湿地の微生物マットの構造」FEMS微生物学レター45 ( 6): 343–364. doi : 10.1016/0378-1097(87)90021-8 .
- ^ abc Buckley, Daniel H.; Baumgartner, Laura K.; Visscher, Pieter T. (2008). 「Great Sippewissett Salt Marsh の微生物マットにおけるメタン代謝の垂直分布」.環境微生物学. 10 (4): 967–77. doi :10.1111/j.1462-2920.2007.01517.x. PMID 18218028.
- ^ Nicholson, Jo Ann M.; Stolz, John F.; Pierson, Beverly K. (1987-12-01). 「マサチューセッツ州ケープコッドのグレートシッペウィセット湿地における微生物マットの構造」FEMS Microbiology Letters . 45 (6): 343–364. doi : 10.1016/0378-1097(87)90021-8 . ISSN 0378-1097.
- ^ ab Hole, Woods (1997). 「微生物多様性コース」。2012年1月28日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年5月17日閲覧。
- ^ Zaar, A; Fuchs, G; Golecki, JR; Overmann, J (2003). 「沿岸微生物マットから分離された新しい紫色硫黄細菌、Thiorhodococcus drewsii sp. nov」。Archives of Microbiology . 179 (3): 174–83. doi :10.1007/s00203-002-0514-3. PMID 12610722. S2CID 31685014.
外部リンク
- 微生物多様性コース 1997、MBL、ウッズホール。微生物多様性 1997 (著作権) Elke Jaspers および Rolf Schauder [1]。2012 年 5 月 17 日
- オーバーマンとガルシアピシェル、2005年。光合成生物の生き方。[2]。2012年5月17日。
41°35′17″N 70°38′27″W / 41.588099°N 70.640961°W / 41.588099; -70.640961