細(xì)菌在魚(yú)鰓中吃氨

來(lái)自Radboud大學(xué)的微生物學(xué)家和魚(yú)類研究人員發(fā)現(xiàn)了一種全新的共生關(guān)系：魚(yú)鰓中的細(xì)菌將有害的氨轉(zhuǎn)化為無(wú)害的氮?dú)狻－h(huán)境微生物學(xué)報(bào)告本周早些時(shí)候公布了結(jié)果。魚(yú)類產(chǎn)生大量的氨，這是蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)生的廢物。氨也污染了他們所居住的水，而且濃度過(guò)高甚至可能是致命的。微生物學(xué)家Huub Op den Camp解釋說(shuō)：“我們?nèi)祟愅ㄟ^(guò)尿液排出尿液中過(guò)量的氨。魚(yú)通過(guò)鰓來(lái)排泄。” “在奈梅亨，我們專注于鑒定和繁殖含氨的細(xì)菌，如厭氧氨氧化酶。” 因此，鰓是開(kāi)始尋找魚(yú)類中氮循環(huán)細(xì)菌的合理首選。

準(zhǔn)備鰓

研究確實(shí)表明，斑馬魚(yú)和鯉魚(yú)的鰓都充滿了微生物。為了識(shí)別這些微生物，除DNA指紋外，微生物學(xué)家還使用了各種顯微技術(shù)和同位素測(cè)量。“為實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備鰓是具有挑戰(zhàn)性的，它與我們習(xí)以為常的大不相同，”Mike Jetten說(shuō)。“鰓弓中的軟骨使切片薄切片極難進(jìn)行顯微鏡研究。” 但微生物學(xué)家最終取得了成功：圖1顯示了鰓組織中細(xì)菌的電子顯微鏡圖像。

最終，生物學(xué)家從魚(yú)身上取下鰓進(jìn)行進(jìn)一步研究。即使這樣，他們?nèi)匀划a(chǎn)生氮?dú)?，這意味著細(xì)菌仍然活躍。生物學(xué)家還想確定細(xì)菌攝入多少氨。為此，他們必須確定水族箱中的氮平衡。由于連續(xù)的水交換和生物過(guò)濾器，這也是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，生物過(guò)濾器也會(huì)去除一些氨。在間歇喂養(yǎng)的魚(yú)中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)31%的飼料最終以氨水的形式存在于水中。在連續(xù)喂魚(yú)中，這只有18%; 大部分氨已經(jīng)轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓瑥乃袩o(wú)害地逃逸出來(lái)。

喂養(yǎng)戰(zhàn)術(shù)

一種新型共生的發(fā)現(xiàn)并不經(jīng)常發(fā)生。“在進(jìn)化過(guò)程中的某些時(shí)候，魚(yú)類接受了這些細(xì)菌，這被證明是一種成功的策略，”Op den Camp說(shuō)。“現(xiàn)在的問(wèn)題是細(xì)菌是否也存在于斑馬魚(yú)和鯉魚(yú)以外的物種中。我們懷疑這種共生現(xiàn)象在淡水魚(yú)中很常見(jiàn)，但這仍有待證實(shí)。” 該研究還為水產(chǎn)養(yǎng)殖提供了一個(gè)教訓(xùn)。“喂養(yǎng)導(dǎo)致氨生產(chǎn)達(dá)到頂峰。對(duì)于魚(yú)類和細(xì)菌之間的共生，如果氨更好生產(chǎn)更加穩(wěn)定。因此，通常少量飼料，而不是每天喂食一次或兩次。細(xì)菌 - 以及魚(yú)類 - 受益于這種喂養(yǎng)策略。幾乎所有的生物都受益于持久性。“

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