还原硫化合物

在无胆管虫体内发现硫氧化细菌的时间非常接近热液喷口而在无胆寡毛动物中的共生细菌,导致假设寡毛动物的共生体也依赖于来自环境的还原硫化合物,如硫化物和硫代硫酸盐。大多数生态学研究都集中在百慕大单一地点的单一物种Inanidrilus leukodermatus (Giere et al. 1982)。该地点的硫化物浓度在5至10厘米沉积物深度的2-32 |M之间,其中蠕虫最丰富(Giere et al. 1982)。虽然这些浓度对微生物学家来说似乎很低,他们经常使用更高的硫化物浓度来分离硫氧化细菌,但它们与具有硫化物氧化细菌的热液喷口动物群所接触到的浓度相当(Johnson et al. 1988;Le Bris et al. 2003)。其他还原硫化合物的浓度,如硫代硫酸盐,还没有确定在栖息地的无胆寡毛动物。白鳍鲨吸收二氧化碳的实验表明,硫代硫酸盐优于硫化物,但在mM范围内使用不符合环境要求的硫代硫酸盐浓度,以及在没有硫化物或硫代硫酸盐的情况下异常高的二氧化碳吸收率,使得这些结果难以解释(Giere et al. 1988)。

还原硫化合物的存在被认为是无胆寡毛菌最重要的环境因素之一,因为缺乏这些电子供体将导致硫氧化共生体的饥饿,反过来,它们的宿主。这种看法随着来自厄尔巴岛(地中海)的无胆寡毛动物的发现而改变,这些动物生活在硫化物浓度通常在nM范围内的沉积物中(Dubilier et al. 2001),只有偶尔在低^M范围内(Perner 2003)。然而,如果自由生活的硫酸盐还原细菌生产的硫化物通量足够高,低硫化物浓度就不必受到限制。这些沉积物中的硫酸盐还原速率在每天100-300 nmol cm-3之间,这表明硫化物的生成速率与其他砂质沉积物相当(Perner 2003)。然而,这种硫化物显然很快被氧化,因为孔隙水中的游离硫化物浓度极低。目前尚不清楚这些沉积物中游离硫化物的通量是否足以支持这些蠕虫的生长。由于这些蠕虫还含有硫酸盐还原共生体,这些共生体在内部产生硫化物(见12.6节),它们可能独立于环境中的还原硫化合物。

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