Microbial diversity and activity in the cold saline perennial springs on Axel Heiberg Island in the Canadian high Arctic
Notice bibliographique
Résumé
The cold saline springs at Gypsum Hill (GH) and Colour Peak (CP) in the Canadian high Arctic are rare examples of perennial flows in thick continuous permafrost. We surveyed the microbial diversity of the springs by analyzing clone libraries of the small subunit rRNA gene. Half of the bacterial clones from the GH library classified as Delta- and Gammaproteobacteria. Clones related to Proteobacteria (82%), Firmicutes (9%) and Bacteroidetes (6%) constituted 97% of the bacterial library from CP. At least 56 and 76% of the bacterial clones from GH and CP, respectively, were from putative sulfur-metabolizers, and clones related to the sulfur-oxidizing bacterium Thiomicrospira psychrophila dominated in both springs. Archaeal clones were affiliated with uncultured Crenarchaeota, methanogens and haloarchaea. The eukaryotic clones were related to known Fungi, Viridiplantae (green algae), Strametopila (e.g. diatoms), Cercozoa and Alveolata in the CP sediment. Eukaryotic rRNA genes could not be amplified from the GH sediments. Forty-nine phylotypes of heterotrophic and sulfur-oxidizing bacteria (Thiomicrospira, Halothiobacillus ) were isolated from the GH springs. The strains were predominantly psychrotrophic and halotolerant, and were most related to bacteria also isolated from permanently cold environments. Some heterotrophic strains possessed genes for photosynthesis and thiosulfate oxidation, possibly enabling them to better compete in these sulfur-rich ecosystems exposed to continuous light in the summer. Assays of leucine and CO2 incorporation showed a low heterotrophic activity in the GH spring water, but significant autotrophic activity in complete darkness (chemoautotrophy). Microbial sulfur metabolism was demonstrated in microcosms of the GH sediment. Sulfur oxidation and chemoautotrophy were also demonstrated in microbial filaments that thrive in the GH spring channels. Fluorescence in situ hybridization (FISH) showed that the filaments were almost exclusively composed of rod-shaped Gammaproteobacteria that were further identified as Thiomicrospira. This work describes active microbial communities capable of sustainability in extreme environments that combine low temperature, moderate salinity, and prolonged periods of continuous light or darkness. Sulfur oxidation seems to be a major energetic process and chemolithoautotrophy appears to contribute significantly to primary production. Similar hydrosystems, formed by brines in the cold permafrost, are hypothesized to exist on Mars.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 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)
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 ».