抽象的元编码已经提供了对微生物多样性的前所未有的见解。在许多研究中,简短的DNA序列被纳入较低的Linnaean等级,排名组(例如属)是生物多样性分析的单位。这些分析假设Linnaean等级在生物学上具有有意义的,并且排名相同的组是可比的。我们为海洋浮游硅藻使用了一个元尺寸数据集来说明这种方法的限制。我们发现,20个最丰富的海洋浮游硅藻属的年龄从4到1.34亿年不等,这表明属的不相等,因为有些人比其他属的时间更多。然而,物种丰富度在很大程度上与属年龄无关,这表明属中物种丰富度的差异通过物种和灭绝率的差异来更好地解释。分类学分类通常不会反映系统发育,因此属级分析可以包括系统发育嵌套的属,进一步的基于等级的分析。这些结果强调了系统发育在理解微生物多样性模式中必不可少的作用。
溶解的O 2降低对浮游植物生理学的阳性或负面影响取决于光暴露的持续时间。为了揭示潜在的机制,海洋模型硅藻thalassira pseudonana在三个溶解的O 2水平(8.0 mg l -1,环境O 2; 4.0 mg L -1,Low O 2;和1.3 mg L -1,低氧)中进行培养,以比较其生长,蜂窝池组成和黑暗的生长,和物理学和黑暗周期。结果表明,环境O 2下的生长速率为0.60±0.02天-1,是光周期内生长速率的一半,在黑暗时期内增长率为15倍。降低O 2在光周期增加了生长速率,但在黑暗时期降低了它,并在光和黑暗时期都降低了细胞色素含量。在光中,低O 2增加了细胞碳(C)的含量,而缺氧则降低了它,而在黑暗中的增加和降低的程度更大。低O 2对细胞氮(N)含量没有显着影响,但缺氧降低了。低O 2对光合效率没有显着影响,但降低了黑暗呼吸率。在黑暗中,低O 2对细胞C损耗率没有显着影响,但n损耗率降低,导致POC/POC比率增加。此外,缺氧加剧了细胞死亡率和下沉,这表明硅藻衍生的碳埋葬可能会由于未来的海洋脱氧而加速。
预印本(未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此版本的版权持有人于2025年2月17日发布。 https://doi.org/10.1101/2025.02.17.635084 doi:Biorxiv Preprint
Xiahui Hao、Wenchao Chen、Alberto Amato、Juliette Jouhet、Eric Maréchal 等人。硅藻 Phaeodactylum tricornutum 中长链酰基辅酶 A 合成酶家族的多重 CRISPR/Cas9 编辑表明,线粒体 ptACSL3 参与了储存脂质的合成。New Phytologist,2022 年,233 (4),第 1797-1812 页。�10.1111/nph.17911�。�hal-03479559�
硅藻序列的总体多样性比使用显微镜通过物理特征识别的硅藻物种的多样性高出约三分之一。这可能是因为每种物理类型都有多个条形码序列,例如隐藏的多样性或物种内的差异。元条形码非常敏感(Keck 等人,2017 年),甚至可以比使用显微镜的传统方法更好地发现稀有生物。池塘测深仪样本中有十一 (11) 种硅藻非常丰富。对于这些硅藻,条形码序列的确定性很高(表 1),但样本的整体多样性很高,很难将低丰度硅藻物种与其条形码清楚地匹配。
硅藻被描述为“纳米级光刻师”,因为它们能够制造复杂的三维无定形二氧化硅外骨骼。这些结构的层次结构为硅藻提供了机械保护以及过滤、漂浮和操纵光线的能力。因此,它们成为一种非凡的多功能材料模型,可供人们从中汲取灵感。在本文中,我们使用数值模拟、分析模型和实验测试来揭示 Coscinodiscus 物种硅藻的结构和流体动力学效率。然后,我们提出了一种新型的 3D 可打印多功能仿生材料,可用于多孔过滤器、热交换器、药物输送系统、轻型结构和机器人等应用。我们的研究结果证明了大自然作为高效可调系统的材料设计师的作用,并突出了硅藻在工程材料创新方面的潜力。此外,本文报告的结果为扩展硅藻的结构-性能表征奠定了基础。
头盔设计的主要目标继续阻止创伤性脑损伤。然而,实现了最佳的用户体验,包括适合性,舒适性,透气性,防水性和头盔可重复使用性等方面变得越来越重要。因此,设计具有多功能性能的头盔代表了这些安全设备的最新技术前沿。这项研究从特定物种的单细胞藻类的形态中汲取灵感,coscinodiscus sp。硅藻,设计一种能够复制其细胞结构和多功能性的仿生材料。与生物学对应物不同,合成材料专门设计为多发性头盔的内线,适用于城市运动和微型动力应用。该材料的架构是使用计算机辅助设计(CAD)工具建模的,并使用基于有限元元素建模和对3D打印的弹性样品进行的数值和准静态压缩测试来分析其吸收机械能的能力。然后,通过参数优化,其性能最大化。结果表明,设计的材料表现出与其他细胞材料(例如蜂窝)相当的能量吸收特征,同时提供了轻质,透气性和对大气剂的保护。关键字
i,提交的作者有权代表所有作品作者(如下作者许可中定义),独家许可和/或非排除许可证的作者授予赠款和授予:I) ii)BMJ已同意CC-BY许可,和/或III),根据适用于美国联邦政府官员或担任其正式职责一部分的雇员的条款; BMJ Publishing Group Ltd(“ BMJ”)在全球范围内,永久性,不可撤销的,免版税的基础,以及BMJ共同拥有的期刊共同所有人与本杂志的共同所有人共同拥有的,以本期刊和其他BMJ产品和所有权利(如我们的许可证中)发表所有权利。
au:PleaseconfirmthatalleheadinglevelsarerepresentedCorrected:生态学的主要目标是确定自然中物种丰富的决定因素。身体大小已成为丰度的基本且可重复的预测指标,其生物体的数量较小。一个生物地理成果,称为伯格曼的统治,描述了跨分类学群体的优势,较冷地区的大型生物体。尽管不可否认,但这些模式的关键特征的程度尚不清楚。我们在硅藻中探索了这些问题,对于通过海洋食品网中的碳固定和能量流中的作用,全球重要性的单细胞藻类都具有重要意义。使用来自全球分布的单个谱系的系统基因组数据集,我们发现体型(细胞体积)与基因组大小强烈相吻合,基因组的大小在50倍上变化,并由重复性DNA的差异驱动。但是,定向模型确定了温度和基因组大小,而不是细胞大小,因为对最大种群增长率的影响最大。全球元编码数据集进一步将基因组大小确定为海洋中物种丰度的强大预定指数,但只有在高纬度和低纬度地区的较冷地区,其中具有大基因组的硅藻占主导地位,这是与Bergmann统治一致的模式。尽管物种丰度是由无数相互作用的非生物和生物因素塑造的,但仅基因组大小是丰度的明显强烈预测指标。在一起,这些结果突出了出现特征,基因组大小,这是生物体中最基本和不可约束特性之一的宏观进化变化的层层细胞和生态后果。
1 Institute of Micr obiology, Univ ersity of Gr eifswald, Gr eifswald, German y 2 Max Planck Institute for Marine Microbiology, 28359 Bremen, Germany 3 Institute of Marine Biotechnology, 17489 Greifswald, Germany 4 Alfred-Wegener-Institute Helmholtz Centre for Polar and Marine Research, Biologische Anstalt德国Helgoland,27498 Helgoland 5数学与计算机科学研究所,格雷夫斯瓦尔德大学,17489年,德国格里夫斯瓦尔德,6格雷夫斯瓦尔德大学,格雷夫斯特大学,17489年,德国格雷夫斯瓦尔德大学,德国格雷夫斯瓦尔德,德国,德国,Greifs Wald大学微生物学院,F Elix-Hausdorff-Straße8,17489 Greifswald,德国。电子邮件:mia.bengtsson@uni-greifsson.de编辑:[蒂尔曼·卢德斯(Tillmann Lueders)]
