文摘
旧金山河口(河口)的科学家们试图解决的难题为什么许多小型本地鱼类正在挨饿。小鱼在河口浮游动物是重要的食物,但也有在河口浮游动物比过去少。为什么浮游动物在这种短缺?也可能是因为他们饿了!漂浮的浮游植物类生物,常见的浮游动物的食物,从河口的一些地区消失。然而,细菌可以帮助食物短缺。细菌在水里吃一种叫做有机物质的含碳物质,释放生活和死亡的生物体。作为细菌吃和成长,他们粘在一起,使浮游动物吃的食物足够大团。因为很多有机物质存在于河口,这些微小的细菌可以拯救小土著鱼类通过浮游动物的食物。在本文中,我们将讨论什么是溶解有机物和细菌是如何可能的重要拼图在河口鱼类食物。
旧金山河口食物链难题
旧金山河口(河口),在加州,美国是最大的河口北美西海岸的。河口是由萨克拉门托和圣华金河流、满足和向西穿过旧金山湾流入太平洋。一路上,新鲜的水从河流和海洋的盐水混合,形成旧金山河口(图1)。
- 图1 -上旧金山河口(盒装区域)显示它的许多生态系统。
- 河口咸包含海洋海湾形成略咸的沼泽,满足形成三角洲,淡水河流和冲积平原时,洪水土地河流量很高。
科学家们研究了上层旧金山河口自1960年代以来,在河口有许多健康的原生鱼类种群。在1980年代,科学家们开始注意到,一些本地从河口鱼类消失。他们认为许多小鱼可能是死亡,因为他们的食物。如组合拼图,科学家拼凑食物网河口的理解需要使这些鱼类健康。
有机物质是什么?
你听说过声明,“碳是生命的基石”?这是因为所有众生都做的碳。碳是一种很特殊的元素,很容易与其他元素结合形成所谓的有机物质。
有两种类型的有机物质:微粒和溶解。颗粒有机物包括植物和动物和足够大的动物吃。在河口水域,颗粒有机物包括微小浮动植物类生物浮游植物和小动物叫浮游动物。在河口湾游泳的时候,你是一个例子,一大块颗粒有机物在水中!
河口还包含碳溶解有机物的形式。这是有机物质在液态形式。溶解有机物太小我们看到和动物吃。它来自死去的植物和动物衰变时释放液体。溶解有机物还来源于生物体,泄漏的液体。例如,浮游植物细胞通过细胞壁泄漏液体,浮游动物释放液体废物。
细菌适应食物网谜题在哪里?
细菌是唯一的生物,可以吃溶解有机物!随着细菌吃和成长,他们黏在一起,形成一个小团。这些细菌最终成为足够大群的特定有机物质,可以被小动物吃掉。小块的细菌通常由生物叫做“吃bacterivores”,它可以被浮游动物吃掉。如果细菌的团得到非常大的,也可以直接被浮游动物吃掉。
转换的过程中溶解有机质颗粒有机物通过被称为细菌的生长微生物循环(图2)。没有这样一个非常重要的过程,在溶解有机质的碳会“失去”食物网(1]!
- 图2 -微生物循环之间的联系和在旧金山河口水生食物网。
- 溶解有机物变成颗粒有机物作为细菌吃和成长形成团块。小块的有机物质被bacterivores和浮游动物吃bacterivores和有机物的大团。浮游动物然后被鱼吃掉。溶解有机物被浮游动物和鱼类泄露或排泄,和循环,称为微生物循环,重新开始。蓝色箭头显示从微生物有机物质循环的运动和食物网。
上旧金山河口低颗粒有机物
浮游植物颗粒有机质的形式是主要食物,它支持河口的食物网(2]。然而,与大多数其他河口相比,上面的旧金山河口低颗粒有机物。大部分的有机物在河口溶解有机物,只能占据的微生物循环(2]。
科学家们两种解释颗粒有机物的低数量的河口。首先,没有足够的浮游植物来支持食物网。尽管河口浮游植物有充足的营养吃和成长,他们仍然在河口生长缓慢,因为水太浑,阻隔光线进入水中。没有光,浮游植物的增长速度不够快,不能吃浮游动物(3]。第二,蛤入侵物种,覆咬合蛤,于1986年进入河口(3,4]。这蛤过滤浮游植物水的食物,这降低了可用的浮游植物数量之间的浮游动物1970 (图3一)和1980年(图3 b)。浑水和入侵蛤蜊,不再存在足够的浮游植物喂养在许多地区的河口浮游动物。
- 图3——由覆咬合蛤入侵改变了食物网在旧金山河口。
- 箭头显示“吃人”的河口。(一)覆咬合蛤蜊的入侵之前,浮游动物吃浮游植物。小土著鱼类丰富,因为他们有很多浮游动物吃。(B)后覆咬合蛤到达时,浮游植物减少,因为覆咬合蛤吃它们。这意味着有更少的浮游动物的食物影响鱼的食物。
细菌可以保存食物网吗?
最初,微生物循环被认为是无关紧要的食物链上层河口(2]。然而,最近的研究表明,浮游动物在食物链的类型已经改变,和新物种更能够利用细菌的食物。一种新的小型浮游动物Limnoithona是现在很常见的河口(5]。Limnoithona可能是繁荣的,因为它可以吃小bacterivores和细菌微生物产生的循环群的!然而,科学家们并不确定Limnoithona将小鱼在河口的好食物。
在冲积平原进行的一项研究中,研究人员发现,浮游动物生长良好,腐烂的有机物质存在于水(6]。这腐烂的有机物质帮助成长的53倍浮游动物相比,在附近的河里。事实上,年轻的鱼在河滩上有那么多的浮游动物吃他们增长五倍的鱼在河里!泛滥平原的能力增长很多鱼食,可能通过使用微生物循环,可能是一个新的食物链和关键难题。
解决谜题将鱼食
我们希望未来的研究将帮助我们确定微生物循环有助于把鱼食带回的部分河口鱼正在挨饿。你能想到的方式微生物循环可以帮助小型本地鱼类在旧金山上河口吗?也许一个小本地浮游动物物种茁壮成长的细菌微生物循环,也可以成为一个伟大的鱼食。也许泛滥平原被淹没在目的可以创建所需的溶解有机物生长细菌和喂鱼(7]。也许有可能运输鱼食物生长在泛滥平原地区的河口鱼类食物难以找到。许多工作有待完成,但是科学家希望这些拼图的碎片组合在一起来帮助他们把鱼食带回上河口!
术语表
食物网:↑“谁吃谁的地图”在一个区域。食物网地图帮助科学家描述生物之间的联系和确定关键食品通道需要研究。
碳:↑一个元素,用于构建有机物质。碳被认为是生命的“积木”。
有机物质:↑含碳物质最近从生物体或生物体。有机物可以微粒(动物吃足够大)或溶解(如此之小,只有细菌可以吃)。
浮游植物:↑微观、单细胞或殖民形似植物生物浮在水里。
浮游动物:↑微小的生物在水里吃浮游植物和其它小生物。浮游动物是一个很好的小型鱼类的食物。
Bacterivores:↑微小的单细胞生物,利用细菌作为食物的来源。Bacterivores可以吃浮游动物,所以它们直接连接细菌食物网的大型动物。
微生物循环:↑碳溶解有机物的过程转移到食物网的帮助下细菌和bacterivores。
的利益冲突
PL是受雇于加州水资源部。
其余作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
确认
大感谢哈利Mirts Teejay O瑞尔,埃尔希Plazter,迪伦Stompe,我们评论家提供周到的反馈和编辑。
引用
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