Stĺp

Stĺpec Winogradsky je zariadenie na kultiváciu rôznych typov mikroorganizmov. Zdroj: Tjmhay, verejná doména, cez Wikimedia Commons

Čo je stĺpec Wingrasky?

Ten Stĺp Je to zariadenie používané na kultiváciu rôznych typov mikroorganizmov. Bol vytvorený ruským mikrobiológom Serguéi Wingrasky. V celom stĺpci môžete vidieť rast mikroorganizmov, ktoré budú rozvíjať stratifikované.

Rozdelenie sa vykonáva na základe výživových a environmentálnych požiadaviek každej skupiny organizmov (čo potrebujú na život a reprodukciu). Na tento účel sa do zariadenia dodávajú rôzne typy živín a zdrojov energie.

Stĺpec je obohatená kultúra, kde mikroorganizmy z rôznych skupín rastú. Po období dozrievania, ktoré môže trvať niekoľko týždňov a niekoľko mesiacov.

Vytvorené mikrohabitáty budú závisieť od použitého materiálu a odvzdušňovania medzi vyvinutými organizmami. Ilustruje, ako mikroorganizmy rozvíjajú svoje cykly.

Ktorý bol Serguéi Wingrasky?

Serguéi Winogradsky (1856-1953) bol ruský mikrobiológ narodený v Kyjeve, súčasnom hlavnom meste Ukrajiny. Okrem mikrobiológa bol tiež odborníkom na ekológiu a štúdium pôdy.

Jeho diela s mikroorganizmami v závislosti od síry a biogeochemických procesov dusíka mu dali veľkú prestávku. Opísal množstvo nových mikroorganizmov vrátane žánrov Nitrozomón a Nitrobakter. Bol tiež objavovateľom chemosyntézy.

Medzi početné ocenenia, ktoré tento mikrobiológ získal, sú vymenovaní za čestného člena spoločnosti Moskva Natural Sciences Society.

Bol tiež členom Francúzskej akadémie vied. V roku 1935 dostal medailu Leeuwenhoek, uznanie, ktorú udelila Kráľovská holandská akadémia umenia a vied. Sám Louis Pasteur bol pozvaný, aby sa stal vedúcim mikrobiológie v Pasteur Institute.

Môže vám slúžiť: Globosides: Čo sú, štruktúra, biosyntéza, funkcie

Aký je stĺpec Winradsky?

Toto zariadenie nie je nič iné ako sklenený alebo plastový valec, ktorý obsahuje rôzne materiály. Valec je naplnený na tretinu svojej kapacity bahnom alebo bahnom bohatým na organické záležitosti.

Následne sa pridá celulóza, prúžky novín a akékoľvek iné organické látky, ktoré budú slúžiť ako organický zdroj uhlíka.

Ako zdroj síry sa pridá sulfát vápenatého a na udržanie rovnováhy pH sa pridá uhličitan vápenatý. Stĺpec sa naplní vodou z rieky, jazera, dobre atď. Nakoniec je pokrytý hliníkovou fóliou.

Zariadenie sa potom musí dozrieť alebo inkubovať pod slnečným žiarením alebo umelým obdobím na niekoľko týždňov až niekoľko mesiacov. Po tomto čase je stĺpec stabilizovaný a sú stanovené dobre definované mikrohabitaty.

V každom mikrohátate sa budú vyvíjať špecifické mikroorganizmy podľa ich konkrétnych požiadaviek.

Čo sa stane v stĺpci?

Prvé mikroorganizmy v kolonizačnom priestore začnú používať prvky stĺpca a uvoľňovať plyny a ďalšie látky, ktoré budú inhibovať alebo uprednostňovať vývoj iných druhov.

Postupom času bude aktivita mikroorganizmov a abiotických procesov produkovať chemické a environmentálne gradienty v celom stĺpci. Vďaka tomu sa pre mikrobiálny rast vytvoria rôzne výklenky.

Zanechanie tohto stĺpca dozrieva alebo inkubuje pod slnečným žiarením alebo umelým počtom týždňov alebo mesiacov, tvoria sa kyslíkové gradienty a sulfidy.

To umožňuje vývoj štruktúrovaného mikrobiálneho ekosystému so širokou škálou mikrohabitatov. Týmto spôsobom sa v stĺpci vyrábajú všetky procesy, ktoré umožňujú udržiavanie cyklov živín.

Môže vám slúžiť: fauna a flóra oblasti Amazonky

Horná oblasť stĺpca, v kontakte so vzduchom, bude najbohatšia v kyslíku, ktorý sa bude pomaly šíriť.

Zároveň sa výrobky generované v dolnej časti kolóny, produkt degradácie celulózy a sulfidu vodíka, sa šíria vertikálne nahor.

Zonácia stĺpca WinoGrasky

Anaeróbna oblasť

Generovanie a šírenie mikrobiálnych metabolitov v dôsledku rôznych chemických gradientov spočíva v distribúcii skupín organizmov podľa ich požiadaviek.

Táto distribúcia je podobná distribúcii, ktorá je v prírode stanovená. Týmto spôsobom stĺp Winogradsky simuluje vertikálne mikrobiálne rozloženie, ktoré sa nachádza v jazerách, lagúnach, okrem iných biotopov.

Spodná časť kolóny úplne chýba kyslík a namiesto toho je bohatá na kyselinu sulfhydrovú. V tejto oblasti anaeróbne baktérie ako napríklad Clostridium Degradujú celulózu. Produkt tejto degradácie Organické kyseliny, alkoholy a vodík sa získavajú.

Metabolity vyrobené Clostridium Slúžia napríklad ako substrát pre druhy redukcie síranu, Desulfovibrio. Tieto zase používajú sulfáty alebo iné čiastočne oxidované formy síry.

Ako konečný produkt uvoľňujú sulfid vodíka a sú zodpovední za vysoké koncentrácie tohto plynu v spodnej časti kolóny.

Prítomnosť baktérií redukujúcich síran v stĺpci je znázornená ako tmavé oblasti v spodnej časti tohto. Nad bazálnym pásmom vyzerajú dva pruhy s malou hĺbkou ako druh, s druhmi, ktoré používajú sulfid vodíka vyrobený v dolnom pásme. V týchto dvoch pásmach dominuje anaeróbne fotosyntetické baktérie.

Môže vám slúžiť: Lactosado vývar

Najzaskavejšie z týchto pásov obsahuje zelené baktérie síry (Chlorobium). Ďalšiemu pásmu dominuje fialové baktérie žánru Chromatium.

V blízkosti týchto pásov, baktérie, ktoré redukujú železo, ako napríklad Gallionella, Bacil ani Pseudomonas.

Zelená síra baktérie (chlórbiaceae) v spodnej časti stĺpca Winograsky. Zdroj: Wikimedia Commons

Aeróbna zóna

Trochu vyšší, v kolóne sa kyslík začína objavovať, ale vo veľmi nízkych koncentráciách. Táto oblasť sa nazýva mikroaerofilná.

Tu sú baktérie ako Rodospirill a Rodopseudomonas Využívajú výhody, ktoré sú k dispozícii zriedkavý kyslík. Sulfid vodíka inhibuje vývoj týchto mikroaerofilných baktérií.

Aeróbna zóna je rozdelená do dvoch vrstiev:

• Najzadiálnejší z nich, zastúpený rozhraním bahennej vody.
• Vonkajšia plocha je tvorená vodným stĺpom.

V rozhraní rozhrania bahna-voda sa vyvíjajú ako Žobrák a Thiothrix. Tieto baktérie môžu oxidovať sulfid z dolných vrstiev.

Vodný stĺpec je medzitým kolonizovaný pre veľkú rozmanitosť organizmov vrátane cyanobaktérií, húb a diatomov.

Použitie stĺpca Winogradsky

Stĺpec Winogradsky má rôzne využitie, medzi najčastejšie sú:

- Skúmať mikrobiálnu metabolickú diverzitu.

- Študovať ekologické úspechy.

- Obohatenie alebo izolácia nových baktérií.

- Test biorremediácie.

- Tvorba biohydrogie.

- Študujte vplyvy environmentálnych faktorov v mikrobiálnej štruktúre a dynamickom.

Odkazy

1. D.J. Esteban, B. Hysa, C. Bartow-McKenney (2015). Dočasné a priestorové rozdelenie mikrobiálnej komunity stĺpcov Winogradsky. PLOS ONE.
2. Sergei Winograsky. Získaný z.Wikipedia.orgán.