The role of photoheterotrophic and chemoautotrophic prokaryotes in the microbial food web in terrestrial Antarctica: a cultivation approach combined with functional analysis

Description: 

In continental Antarctica, where ecosystems are dominated by microorganisms and the food webs are relatively simple, the main primary source of organic carbon (and energy) and fixed nitrogen for microbial communities is generally thought to be photosynthesis by cyanobacteria. In this project we will investigate the hypothesis that in such situations, alternative mechanisms for CO2 fixation and mechanisms for exploiting solar energy may exist and these will provide the energy required for nitrogen fixation. We will explore the diversity of several alternative mechanisms by studying the diversity of key genes for these processes. We will also perform a large-scale isolation campaign from selected terrestrial Antarctic samples to obtain bacterial cultures that harbour these alternative mechanisms.

Run time: 
01/01/2012 to 31/12/2015
Project titel (NL): 
De rol van fotoheterotrofe en chemo-autotrofe prokaryoten in het microbiële voedselnetwerk in terrestrisch Antarctica: cultivatie en functionele analyse
Project omschrijving (NL): 

Het binnenland van Antarctica wordt gekenmerkt door een kaal, besneeuwd, rotsachtig landschap en extreme weersomstandigheden. Hierdoor wordt het continent gedomineerd door microbiële ecosystemen en relatief eenvoudige voedselwebben. Het fixeren van stikstof, aanleveren van energie en organische koolstof wordt wereldwijd hoofdzakelijk uitgevoerd door Cyanobacteria, via fotosynthese. Toch toonden vroegere studies aan dat dit phylum in lage aantallen aanwezig is op Antarctica.

Dit project onderzoekt de hypothese dat, in het geval Cyanobacteria weinig of niet aanwezig zijn, alternatieve mechanismen gebruikt worden voor de CO2-fixatie en het benutten van de zonne-energie, mechanismen die op hun beurt de nodige energie noodzakelijk voor stikstoffixatie aanleveren.

De diversiteit en abundantie van deze mechanismen zal onderzocht worden door de functionele genen, betrokken in deze mechanismen, in kaart te brengen. Hiervoor worden terrestrische stalen gebruikt afkomstig uit de omgeving van het Prinses Elisabeth Station. Volgend op deze studie, zal een grootschalige isolatiecampagne opgezet worden, waarin de Antarctische weersomstandigheden zo goed mogelijk nagebootst zullen worden, om de organismen, aanwezig in onze terrestrische stalen, die voorgaande mechanismen bevatten, in cultuur te brengen.