PHOSPHOLIPID FATTY ACIDS AS BIOMASS PROXIES AND THEIR USE IN CHARACTERIZING DEEP TERRESTRIAL SUBSURFACE MICROBIAL COMMUNITIES
Notice bibliographique
Résumé
Understanding the distribution, abundances and metabolic activities of microbial life in the subsurface is fundamental to our understanding of the role microbes play in many areas of inquiry such as terrestrial biogeochemical cycling and the search for extraterrestrial life. The deep terrestrial subsurface is known to harbor microbial life at depths of up to several kilometers where, in some cases, organisms live independently from the photosphere and atmosphere. Ancient fracture fluids trapped within the crystalline basement of the Canadian Precambrian Shield have been shown to be preserved on geologic timescales (millions to billions of years). Significant challenges exist when probing the deep terrestrial subsurface including the low biomass abundance, heterogeneous distribution of biomass, and the potential for matrix effects during sampling and analysis. This Master’s thesis project has two main parts. The first study utilizes phospholipid fatty acid (PLFA) analysis to determine the extent of mineral matrices on the effectiveness of PLFA extraction and analysis from deep terrestrial subsurface samples. This was done by creating a bacterial dilution series of known concentration to inoculate one of two mineral matrices, granite or bentonite. This study revealed the presence of significant influence of mineral matrices on PLFA extraction and demonstrated the unreliability of PLFA-based biomass conversion factors with respect to complex microbial communities. The second study in this thesis combine PLFA analysis with stable carbon isotope analysis to characterize microbial communities associated with fracture fluids with mean residence times of ~1.4 Ga from boreholes located ~2.4km below the surface in Kidd Creek Mine, in Timmins, Ontario. Characterizing communities in subsurface systems has large implications for the search for life on other planets and moons, acting as an analogue environment. Large volumes of water from two boreholes, 12261 and 12299, were passively filtered for 6-12 months to collect microbial biomass. Borehole adjacent biofilms were also collected along with mine service water, which served as a control. All samples had significant biomass associated with them but were distinct in PLFA fingerprint and δ13C – PLFA signatures indicating the presence of three distinct microbial communities living in association with the fracture fluids and gases. These results have implications for the potential existence of ancient deep subsurface communities that have survived geologic time in isolation, in particular with relation to the subsurface of Mars, as well as give us insight into life on the early Earth.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».