Institutional Repository
Technical University of Crete
EN  |  EL

Search

Browse

My Space

Βιογεωγραφία βακτηρίων και αφθονία λειτουργικών γονιδίων στη Λεκάνη Απορροής του Ποταμού Κοιλιάρη

Tsiknia Myrto

Full record


URI: http://purl.tuc.gr/dl/dias/41A3AF96-E0A9-4C12-A334-1542CB7EF8B3
Year 2015
Type of Item Doctoral Dissertation
License
Details
Appears in Collections

Summary

Οι μικροοργανισμοί του εδάφους κατέχουν κυρίαρχο ρόλο στους βιογεωχημικούς κύκλους των θρεπτικών στοιχείων και κατά συνέπεια στη λειτουργία και παραγωγικότητα των φυσικών αλλά και ανθρωπογενών οικοσυστημάτων. Είναι κρίσιμη λοιπόν η κατανόηση των παραμέτρων, βιοτικών και αβιοτικών, που επηρεάζουν τα μοτίβα της χωρικής κατανομής των μικροβιακών κοινοτήτων ώστε να είναι εφικτή η πρόβλεψη της απόκρισης τους στην κλιματική αλλαγή αλλά και σε ανθρωπογενείς επεμβάσεις, καθώς επίσης για την ανάπτυξη κατάλληλων “εργαλείων” πρόβλεψης των διεργασιών που εμπλέκονται οι μικροοργανισμοί του εδάφους. Στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η μελέτη, σε μεγάλη κλίμακα (λεκάνη απορροής), των διακυμάνσεων της κατανομής της μικροβιακής κοινότητας του εδάφους. Για τον στόχο αυτό, η μικροβιακή κοινότητα, μελετήθηκε με την χρήση φυλογενετικών δεικτών και λειτουργικών γονιδίων καθώς επίσης και προσδιορίστηκαν βιογεωχημικές διεργασίες (ρυθμός νιτροποίησης και ανοργανοποίησης C, ενεργότητα ενζύμων) και οι παράγοντες που επιδρούν σε αυτήν (περιβάλλον, κλίμα, χρήσεις γης, ιδιότητες και βάθος εδάφους, χρόνος). Τα αποτελέσματα της διατριβής ερμηνεύτηκαν συνδυάζοντας τα αποτελέσματα των μοριακών αναλύσεων (qPCR, 16S rRNA αλληλούχιση) με μετρήσεις φυσικοχημικών και βιοχημικών παραμέτρων, χρησιμοποιώντας προηγμένες μεθόδους στατιστικής και γεωστατιστικής ανάλυσης. Αρχικά, ο ολικός οργανικός C (TOC) και το pH αναγνωρίστηκαν ως οι σημαντικότερες περιβαλλοντικές παράμετροι που συσχετίζονται με την κατανομή της αφθονίας των μικροβιακών τάξων, καθώς επίσης και παρέχονται ενδείξεις ύπαρξης οικολογικής συνοχής και συντροφικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ των μικροβιακών τάξων, σε επίπεδο λεκάνης απορροής. Η συγκρότηση της μικροβιακής κοινότητας βρέθηκε να διέπεται κυρίως από στοχαστικές διαδικασίες και ειδικότερα από ένα συνδυασμό τυχαίων μεταναστεύσεων, γεννήσεων και θανάτων και διασποράς. Στην συνέχεια, η εφαρμογή μηχανικών μεθόδων μάθησης έδειξε πως οι χρήσεις γης και το βάθος του εδάφους μπορεί να κατηγοριοποιηθεί με βάση τη δομή της μικροβιακής κοινότητας σε υψηλό ταξινομικό επίπεδο. Η ανάλυση των δικτύων για τις χρήσεις γης και τα εδαφικά βάθη, ανέδειξαν στοιχεία σχετικά με τις σχέσεις αλληλεπίδρασης των μικροοργανισμών αλλά και τον πιθανό ρόλο τους στους βιογεωχημικούς κύκλους του C και N για την περιοχή μελέτης μας. Πιο συγκεκριμένα, για τον κύκλο του Ν, μελετήθηκαν οι διάφορες διεργασίες του στην περιοχή του ποταμού Κοιλιάρη και οι περιβαλλοντικές παράμετροι που τις επηρεάζουν, μέσω της ποσοτικοποίησης των λειτουργικών γονιδίων που εμπλέκονται σε αυτές. Υπολογίστηκε η αφθονία των αζωτοδεσμευτικών βακτηρίων, των οξειδωτών της αμμωνίας και των απονιτροποιητών, συμπεριλαμβανομένου και του πρόσφατα αναγνωρισμένου clade II του γονιδίου nosZ. Οι περιβαλλοντικές παράμετροι που προσδιορίστηκαν, με σημαντικότερη το pH, εξήγησαν μέχρι και το 80% της διακύμανσης της αφθονίας των λειτουργικών ομάδων και οι χρήσεις γης βρέθηκε να καθορίζουν την ισχύ και το είδος των σχέσεων που παρατηρήθηκαν μεταξύ των λειτουργικών ομάδων.

Available Files

Services

Statistics