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domingo, 17 de mayo de 2015

nsf.gov - National Science Foundation - Revealing the ocean's hidden fertilizer .- Revelando fertilizantes que oculta los océanos

Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., hemos recibido información de la Fundación Nacional de Ciencia de Los Estados Unidos, dándonos a conocer los fertilizantes que ocultan los océanos, teniéndose en cuenta que el fósforo es una de las sustancias más comunes de La Tierra, y por su puesto las plantas marinas  juegan un diminuto  papel importante en el ciclo del fósforo.
El fósforo,  nutriente esencial para todos los organismos vivos y los seres humanos requieren aproximadamente 700 miligramos por día,  nosotros  estamos preocupado por consumir lo suficiente, ya que es en la mayoría de los alimentos que comemos.
Los científicos que estudian el ciclo de fósforo marino han sabido que el fósforo fue absorbido por las plantas y los animales y lanzó de nuevo al agua de mar en forma de fosfato ; de como estas plantas y animales en decadencia y la muerte.
Sin embargo, un creciente cuerpo de investigación sugiere que los microbios en el océano transforman fósforo en formas que siguen siendo un misterio.

More information.....
http://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?cntn_id=135149&WT.mc_id=USNSF_51&WT.mc_ev=click
Tiny marine plants play major role in phosphorus cycle

An instrument system used to collect samples from different water depths in the ocean.
An instrument system used to collect samples from different water depths in the ocean.
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May 14, 2015
Phosphorus is one of the most common substances on Earth.
An essential nutrient for every living organism--humans require approximately 700 milligrams per day--we're rarely concerned about consuming enough because it is in most of the foods we eat.
Despite its ubiquity and living organisms' dependence on it, we know surprisingly little about how it moves, or cycles, through the ocean environment.
Scientists studying the marine phosphorous cycle have known that phosphorus was absorbed by plants and animals and released back to seawater in the form of phosphate as these plants and animals decay and die.
But a growing body of research hints that microbes in the ocean transform phosphorus in ways that remain a mystery.
 
Hidden role of ocean's microbes
A new study by a research team from the Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) and Columbia University reveals for the first time a marine phosphorus cycle that is much more complex than previously thought.
The work also highlights the important but previously hidden role that some microbial communities play in using and breaking down forms of this essential element.
A paper reporting the findings is published this week in the journal Science.
"A reason to be excited about this elegant study is in the paper's last sentence: 'the environmental, ecological and evolutionary controls ...remain completely unknown,'" says Don Rice, program director in the National Science Foundation's (NSF) Division of Ocean Sciences, which funded the research through its Chemical Oceanography Program. "There's still a lot we don't know about the sea."
The work is also supported by an NSF Dimensions of Biodiversity grant.
"This is an exciting new discovery that closes a fundamental knowledge gap in our understanding of the marine phosphorus cycle," says the paper's lead author Ben Van Mooy, a biochemist at WHOI.
Much like phosphorus-based fertilizers boost the growth of plants on land, phosphorus in the ocean promotes the production of microbes and tiny marine plants called phytoplankton, which compose the base of the marine food chain.
 
Phosphonate mystery
 
It's been unclear exactly how phytoplankton are using the most abundant forms of phosphorus found in the ocean--phosphates and a strange form of phosphorus called phosphonates.
"Phosphonates have always been a huge mystery," Van Mooy says.
"No one's been able to figure out exactly what they are, and more importantly, if they're made and consumed quickly by microbes, or if they're just lying around in the ocean."
To find out more about phosphonates and how microbes metabolize them, the researchers took samples of seawater at a series of stations during a research cruise from Bermuda to Barbados.
They added phosphate to the samples so they could see the microbes in action.
The research team used ion chromatography onboard ship for water chemistry analyses, which allowed the scientists to observe how quickly microbes reacted to the added phosphate in the seawater.
"The ion chromatograph [IC] separates out the different families of molecules," explains Van Mooy.
"We added radioactive phosphate, then isolated the phosphonate to see if the samples became radioactive, too. It's the radioactive technique that let us see how fast phosphate was transformed to phosphonate."
 
Enter the microbes
 
The researchers found that about 5 percent of the phosphate in the shallow water samples was taken up by the microbes and changed to phosphonates.
In deeper water samples, which were taken at depths of 40 and 150 meters (131 feet and 492 feet), about 15 to 20 percent of the phosphates became phosphonates.
"Although evidence of the cycling of phosphonates has been mounting for nearly a decade, these results show for the first time that microbes are producing phosphonates in the ocean, and that it is happening very quickly," says paper co-author Sonya Dyhrman of Columbia University.
"An exciting aspect of this study was the application of the IC method at sea. In near-real-time, we could tell that the phosphate we added was being transformed to phosphonate."
 
Better understanding of phosphorus cycle
 
A better understanding of phosphorus cycling in the oceans is important, as it affects the marine food web and, therefore, the ability of the oceans to absorb atmospheric carbon dioxide.
The researchers say that solving the mystery of phosphonates also reinforces the need to identify the full suite of phosphorus biochemicals being produced and metabolized by marine microbes, and what physiological roles they serve for these cells.
"Such work will help us further resolve the complexities of how this critical element is cycled in the ocean," Dyhrman adds.
Grants from the Simons Foundation also supported the work.
-NSF-
Media Contacts Cheryl Dybas, NSF, (703) 292-7734, cdybas@nsf.gov
Erin Koening, WHOI, (508) 289-2271, ekoenig@whoi.edu

Related WebsitesNSF Grant: Dimensions: Collaborative Research: Biological Controls on the Ocean C:N:P ratios: http://www.nsf.gov/awardsearch/showAward?AWD_ID=1045966&HistoricalAwards=false
NSF Grant: Dissolved Phosphorus Processing by Trichodesmium Consortia: Quantitative Partitioning, Role of Microbial Coordination, and Impact on Nitrogen Fixation: http://www.nsf.gov/awardsearch/showAward?AWD_ID=1332898&HistoricalAwards=false


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The vessel Atlantic Explorer, used in the study, just before a research cruise to Barbados.
The vessel Atlantic Explorer, used in the study, just before a research cruise to Barbados.
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Tiny marine plankton form colonies in a variety of shapes visible to the naked eye.
Tiny marine plankton form colonies in a variety of shapes visible to the naked eye.
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Lead scientist Ben Van Mooy processed data aboard ship late into the evening.
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Researchers place sampling bottles in a container that mimicks the sea's light and temperature.
Researchers place sampling bottles in a container that mimicks the sea's light and temperature.
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young woman in Cuba checks smartphone
The researchers' findings are described in the May 15, 2015, issue of the journal Science.
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The National Science Foundation (NSF)
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
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ayabaca@yahoo.com
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viernes, 3 de diciembre de 2010

BIOLOGÍA: NASA DESCUBRE UN MICROORGANISMO CAPAZ DE VIVIR CON ARSÉNICO

Abajo observamos una fotografía del Lago Mono en California, Estados Unidos de América, en donde la NASA, descubrió la bacteria GFAJ-1, un microorganismo capaz de cambiar el fósforo por el arsénico. Fuente: NASA.
Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., la Agencia Espacial norteamericana NASA ha descubierto una bacteria capaz de vivir en condiciones muy extremas que puede cambiar el fósforo por el arsénico, este descubrimiento sustenta nuestra posición que existe vida en el Universo, tal vez no como la conocemos en La Tierra sino en otras condiciones de acuerdo a la estructura del astro en que se desarrolla esta forma de vida.Aquí en la imagen observamos una fotografía de la Bacteria GFAJ-1., recientemente descubierta por la NASA.

La NASA Descubre un Microorganismo Capaz de Vivir con Arsénico :

Una investigación en astrobiología financiada por la NASA ha cambiado el conocimiento fundamental acerca de nuestro conocimiento sobre toda clase de vida conocida en la Tierra. Un equipo de investigadores que ha estado realizando pruebas en el duro ambiente del lago Mono en California ha descubierto el primer microorganismo conocido en la Tierra capaz de prosperar y reproducirse utilizando el arsénico, un veneno para cualquier ser vivo en su metabolismo, lo que rompe el paradigma actual de la biología. El microorganismo es capaz de sustituir en su organismo el fósforo por arsénico.

"La definición de la vida acaba de ampliarse," dijo Ed Weiler, administrador asociado de la NASA para el Directorio de Misiones Científicas en la sede de la agencia en Washington. "Mientras tratamos de esforzarnos por conseguir buscar señales de vida en el sistema solar, tenemos que pensar de manera más amplia, más diversa y considerar la vida como no la conocemos." Este hallazgo de una composición bioquímica alternativa va a alterar los libros de texto de biología y ampliar el alcance de la búsqueda de vida fuera de la Tierra. La investigación se publica en la edición de esta semana de Science Express.

El carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, azufre y fósforo son los seis elementos básicos que confieren las propiedades de la vida en la Tierra. El fósforo es parte de la estructura básica del ADN y el ARN, las estructuras que transportan instrucciones genéticas para la vida, y se considera un elemento esencial para todas las células vivas. El fósforo es el componente central de la molécula que transporta energía en todas las células (trifosfato de adenosina) y los fosfolípidos que forman todas las membranas celulares. El arsénico, que es químicamente similar al fósforo, es venenoso para la mayoría de la vida en la Tierra. El arsénico altera las vías metabólicas, porque químicamente se comporta de manera similar al fosfato.
“Sabemos que algunos microbios pueden respirar arsénico, pero lo que hemos encontrado aquí es un microbio que está haciendo algo diferente – construir partes de sí mismo usando arsénico”, dijo Felisa Wolfe-Simons, del Instituto de Astrobiología de la NASA. “Si algo aquí en la Tierra puede hacer algo así de inesperado, ¿Qué más puede hacer la vida que no hemos visto todavía?“.
El microbio descubierto recientemente, la cepa GFAJ-1, es miembro de un grupo común de bacterias, el Gammaproteobacteria. En el laboratorio, los investigadores lograron hacer crecer microbios del lago con una dieta que era muy pobre en fósforo, pero que incluía porciones generosas de arsénico. Cuando los investigadores quitaron el fósforo y lo reemplazaron por arsénico, los microbios siguieron creciendo. Los análisis posteriores indicaron que el arsénico era utilizado para producir los bloques de construcción de nuevas células GFAJ-1. La cuestión clave de la investigación para los científicos resultó cuando el microorganismo que fue creciendo en arsénico, incorporó en sus sus moléculas vitales, tales como proteínas o ADN, el arsénico en lugar del fósforo.
El equipo optó por explorar el Lago Mono, debido a su composición química inusual, especialmente su alta salinidad, alcalinidad alta, y los altos niveles de arsénico. Esta química es en parte un resultado de aislamiento del lago Mono desde sus fuentes de agua dulce durante 50 años.
Los resultados de este estudio revolucionarán la investigación en curso en muchas áreas, incluyendo el estudio de la evolución de la Tierra, la química orgánica, los ciclos biogeoquímicos, la mitigación de la enfermedad y la investigación del sistema terrestre. Estos resultados también abrirán nuevas fronteras de la microbiología y otras áreas de investigación.
NASA.
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui

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