Single-cell view of deep-sea microbial activity and intracommunity heterogeneity

生物 深海 半深海区 水柱 生态系统 氨基酸 生态学 环境化学 生物化学 底栖区 化学 有机化学 渔业
作者
Nestor Arandia-Gorostidi,Alma E. Parada,Anne E. Dekas
出处
期刊:The ISME Journal [Springer Nature]
卷期号:17 (1): 59-69 被引量:1
标识
DOI:10.1038/s41396-022-01324-6
摘要

Microbial activity in the deep sea is cumulatively important for global elemental cycling yet is difficult to quantify and characterize due to low cell density and slow growth. Here, we investigated microbial activity off the California coast, 50-4000 m water depth, using sensitive single-cell measurements of stable-isotope uptake and nucleic acid sequencing. We observed the highest yet reported proportion of active cells in the bathypelagic (up to 78%) and calculated that deep-sea cells (200-4000 m) are responsible for up to 34% of total microbial biomass synthesis in the water column. More cells assimilated nitrogen derived from amino acids than ammonium, and at higher rates. Nitrogen was assimilated preferentially to carbon from amino acids in surface waters, while the reverse was true at depth. We introduce and apply the Gini coefficient, an established equality metric in economics, to quantify intracommunity heterogeneity in microbial anabolic activity. We found that heterogeneity increased with water depth, suggesting a minority of cells contribute disproportionately to total activity in the deep sea. This observation was supported by higher RNA/DNA ratios for low abundance taxa at depth. Intracommunity activity heterogeneity is a fundamental and rarely measured ecosystem parameter and may have implications for community function and resilience.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
我是她的香水味完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
妃子完成签到 ,获得积分10
1秒前
iHateTheWorld完成签到,获得积分10
2秒前
长弓诘完成签到 ,获得积分10
2秒前
LCX完成签到 ,获得积分10
2秒前
文献小当家完成签到,获得积分10
2秒前
科目三应助小趴菜采纳,获得10
3秒前
cliche完成签到,获得积分10
3秒前
慕青应助MHB采纳,获得10
3秒前
愉情完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
利妥昔单抗n完成签到,获得积分10
3秒前
zhonglv7完成签到,获得积分0
3秒前
木木完成签到,获得积分20
4秒前
wtx19980528发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
粗犷的映雁完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6.2应助xxgw采纳,获得10
6秒前
元舒甜完成签到,获得积分10
6秒前
ccc发布了新的文献求助10
6秒前
王娟完成签到 ,获得积分10
7秒前
lx关闭了lx文献求助
7秒前
雍不斜完成签到,获得积分10
8秒前
稳重的半梅完成签到 ,获得积分10
8秒前
木木发布了新的文献求助10
9秒前
南猫喵完成签到,获得积分10
10秒前
zhaoXIN完成签到,获得积分10
10秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
10秒前
hhhhhh完成签到,获得积分10
10秒前
luna完成签到,获得积分10
10秒前
我是神呆呆完成签到,获得积分10
10秒前
叮叮叮完成签到,获得积分10
10秒前
大胆的路灯完成签到,获得积分10
10秒前
anchor完成签到,获得积分10
11秒前
卫子律发布了新的文献求助10
11秒前
mengjie完成签到,获得积分10
11秒前
慕薯殿焚发布了新的文献求助10
11秒前
非烟完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 500
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 470
Cybercrime: The Transformation of Crime in the Information Age, 2nd Edition 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6615313
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8379920
关于积分的说明 17926866
捐赠科研通 5783110
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2959197
邀请新用户注册赠送积分活动 1934388
关于科研通互助平台的介绍 1838069