Energy cost and putative benefits of cellular mechanisms modulating buoyancy in aflagellate marine phytoplankton
Notice bibliographique
Résumé
Little information is available on the energetics of buoyancy modulation in aflagellate phytoplankton, which comprises the majority of autotrophic cells found in the ocean. Here, we computed for three aflagellate species of marine phytoplankton (Emiliania huxleyi, Thalassiosira pseudonana, and Ethmodiscus rex) the theoretical minimum energy cost as photons absorbed and nitrogen resource required of the key physiological mechanisms (i.e., replacement of quaternary ammonium by dimethyl-sulfoniopropionate, storage of polysaccharides, and cell wall biosynthesis) affecting the cell's vertical movement as a function of nitrogen (N) availability. These energy costs were also normalized to the capacity of each buoyancy mechanism to modulate sinking or rising rates based on Stokes' law. The three physiological mechanisms could act as ballast in the three species tested in conditions of low N availability at a low fraction (<12%) of the total photon energy cost for growth. Cell wall formation in E. huxleyi was the least costly ballast strategy, whereas in T. pseudonana, the photon energy cost of the three ballast strategies was similar. In E. rex, carbohydrate storage and mobilization appear to be energetically cheaper than modulations in organic solute synthesis to achieve vertical migration. This supports the carbohydrate-ballast strategy for vertical migration for this species, but argues against the theory of replacement of low- or high-density organic solutes. This study brings new insights into the energy cost and potential selective advantages of several strategies modulating the buoyancy of aflagellate marine phytoplankton.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».