63 research outputs found
Do bacteria thrive when the ocean acidifies? Results from an off-shore mesocosm study
Marine bacteria are the main consumers of the freshly produced organic matter. In order to meet their carbon demand, bacteria release hydrolytic extracellular enzymes that break down large polymers into small usable subunits. Accordingly, rates of enzymatic hydrolysis have a high potential to affect bacterial organic matter recycling and carbon turnover in the ocean. Many of these enzymatic processes were shown to be pH sensitive in previous studies. Due to the continuous rise in atmospheric CO2 concentration, seawater pH is presently decreasing at a rate unprecedented during the last 300 million years with so-far unknown consequences for microbial physiology, organic matter cycling and marine biogeochemistry.
We studied the effects of elevated seawater pCO2 on a natural plankton community during a large-scale mesocosm study in a Norwegian fjord. Nine 25m-long Kiel Off-Shore Mesocosms for Future Ocean Simulations (KOSMOS) were adjusted to different pCO2 levels ranging from ca. 280 to 3000 µatm by stepwise addition of CO2 saturated seawater. After CO2 addition, samples were taken every second day for 34 days. The first phytoplankton bloom developed around day 5. On day 14, inorganic nutrients were added to the enclosed, nutrient-poor waters to stimulate a second phytoplankton bloom, which occurred around day 20.
Our results indicate that marine bacteria benefit directly and indirectly from decreasing seawater pH. During both phytoplankton blooms, more transparent exopolymer particles were formed in the high pCO2 mesocosms. The total and cell-specific activities of the protein-degrading enzyme leucine aminopeptidase were elevated under low pH conditions. The combination of enhanced enzymatic hydrolysis of organic matter and increased availability of gel particles as substrate supported higher bacterial abundance in the high pCO2 treatments. We conclude that ocean acidification has the potential to stimulate the bacterial community and facilitate the microbial recycling of freshly produced organic matter, thus strengthening the role of the microbial loop in the surface ocean
2020 Student Symposium Research and Creative Activity Book of Abstracts
The UMaine Student Symposium (UMSS) is an annual event that celebrates undergraduate and graduate student research and creative work. Students from a variety of disciplines present their achievements with video presentations. It’s the ideal occasion for the community to see how UMaine students’ work impacts locally – and beyond.
The 2020 Student Symposium Research and Creative Activity Book of Abstracts includes a complete list of student presenters as well as abstracts related to their works
Numerical modeling of thermal bar and stratification pattern in Lake Ontario using the EFDC model
Thermal bar is an important phenomenon in large, temperate lakes like Lake
Ontario. Spring thermal bar formation reduces horizontal mixing, which in turn, inhibits the
exchange of nutrients. Evolution of the spring thermal bar through Lake Ontario is
simulated using the 3D hydrodynamic model Environmental Fluid Dynamics Code (EFDC).
The model is forced with the hourly meteorological data from weather stations around the
lake, flow data for Niagara and St. Lawrence rivers, and lake bathymetry. The simulation is
performed from April to July, 2011; on a 2-km grid. The numerical model has been
calibrated by specifying: appropriate initial temperature and solar radiation attenuation
coefficients. The existing evaporation algorithm in EFDC is updated to modified mass
transfer approach to ensure correct simulation of evaporation rate and latent heatflux.
Reasonable values for mixing coefficients are specified based on sensitivity analyses. The
model simulates overall surface temperature profiles well (RMSEs between 1-2°C). The
vertical temperature profiles during the lake mixed phase are captured well (RMSEs <
0.5°C), indicating that the model sufficiently replicates the thermal bar evolution process. An
update of vertical mixing coefficients is under investigation to improve the summer thermal
stratification pattern. Keywords: Hydrodynamics, Thermal BAR, Lake Ontario, GIS
Cryptic reservoirs of micro-eukaryotic parasites in ecologically relevant intertidal invertebrates from temperate coastal ecosystems unveiled by a combined histopathological, ultrastructural, and molecular approach
271 p.La mayoría de los eucariotas son organismos unicelulares (protistas), muchos de ellos pertenecientes a linajes que divergieron temprano en la historia evolutiva de este Dominio de organismos nucleados. Microscópicos, enormemente diversos y fenotípicamente convergentes, su clasificación cladística ha sido históricamente compleja, dejando atrás un extenso registro de taxones y de términos parafiléticos y polifiléticos. Teniendo que investigar atributos estructurales, celulares, biológicos y ecológicos en un mundo de rápidas interacciones y difícilmente accesible a simple vista, la protistología es particularmente dependiente de la sistemática. Ésta permite inferir rasgos de especies crípticas a partir de especies evolutivamente relacionadas.Las moléculas de ADN (y ARN), representan un "registro" preciso de estos eventos de diversificación, que preceden incluso a los más antiguos registros fósiles. En los últimos años, la maduración de los métodos de filogenia molecular, catalizados por una mayor accesibilidad a la secuenciación de próxima generación (NGS), está permitiendo resolver preguntas e hipótesis sobre la evolución y la especiación de estos organismos micro-eucariotas que no se habían podido responder mediante otros métodos. Por una parte, arboles filogenéticos construidos mediante concatenaciones de cientos, incluso miles de genes, están permitiendo rastrear la historia evolutiva de los linajes protistas hasta el último ancestro común de todos los eucariotas (LECA). Concomitantemente, análisis moleculares basados en genes e incluso fragmentos cortos (especialmente 18S rRNA), recuperados principalmente de matrices ambientales u orgánicas (eDNA o ADN ambiental), están revelando una ¿caja de Pandora¿ de diversidad micro-eucariota. Ésta diversidad ¿oculta¿ está transformando nuestra percepción de los protistas en la cadena trófica y la estructura ecológica. En el medio marino, sus papeles como autótrofos, heterótrofos (predadores, saprófitos, parásitos) o mixótrofos crece en importancia día a día. El aumento simultáneo de diversidad e importancia ha sido particularmente pronunciado entre los linajes de parásitos protistas, que adaptados a la vida dentro de un huésped son más inaccesibles y morfológicamente indistinguibles que sus homólogos de vida libre. Muy competitivo como estilo de vida, el parasitismo ha evolucionado de forma independiente varias veces en prácticamente todos los grupos eucariotas, en algunos incluso cientos de veces. De hecho, es posible que el efecto parapátrico que implica una existencia endosimbiótica, haya exacerbado la especiación entre los parásitos, que representan la que posiblemente sea la más común estrategia de consumo entre los organismos vivos. Es más, el número de especies crípticas que están, a día de hoy, siendo descubiertas en la mayoría de los linajes de parásitos protistas sigue aumentando abruptamente o apenas comienza a mostrar una desaceleración. Cabe destacar, que el descubrimiento de esta diversidad oculta, incluidas las especies crípticas, va más allá de la escalada en el número de especies; afecta los estudios sobre biología celular, ciclos biológicos, y ecología. Inexorablemente, esta fuerza mostrada por los métodos de análisis y secuenciación del ADN está abriendo una brecha entre la diversidad genética existente y nuestra comprensión de la morfología, patología, transmisión y posibles hospedadores de los parásitos protistas que la constituyen. Este desequilibrio es particularmente evidente entre los parásitos que infectan linajes de invertebrados, los cuales, salvo algunos taxones con interés comercial, permanecen en gran parte sin analizar, a pesar de constituir un grupo mucho más diverso que los vertebrados. Por una parte, es lógico que los parásitos protistas causantes de infecciones en especies marinas de interés comercial (peces, bivalvos, crustáceos¿) hayan sido priorizadas, pero hay que tener en cuenta que muchos de estos micro-eucariotas tienen ciclos de vida complejos, en los que pequeños invertebrados actúan muchas veces como vectores o reservorios. Descubrir y contextualizar estas asociaciones puede ser determinante a la hora de comprender cuándo y dónde puede variar la presión y capacidad infectiva de algunas de estas infecciones en la comunidad o huéspedes específicos. Al mismo tiempo que su diversidad e importancia aumenta, la inclusión progresiva de parásitos en modelos ecológicos está experimentando variaciones de gran alcance en la dinámica poblacional de las especies animales, vegetales o fúngicas en los ecosistemas. En consecuencia, las asociaciones entre parásitos y hospedadores se investigan cada vez más como una parte importante de la estructura de la comunidad, y no exclusivamente como una "molestia" para el ser humano y sus intereses. Por desgracia la inclusión de parásitos en modelos ecológicos está siendo lastrada por un profundo desconocimiento de estas interacciones. A diferencia de los organismos multicelulares, que han podido ser observados por científicos y aficionados durante siglos, la distribución espaciotemporal de la mayoría de los organismos unicelulares sigue siendo un profundo misterio. No obstante, dadas sus importantes funciones como vectores, huéspedes intermediarios y reservorios, una comprensión mucho más profunda del patobioma (patógenos asociados a un hospedador) y su variabilidad espacio-temporal es de suma importancia para un mayor poder de predicción de los factores de presión causantes de epidemias o zoonosis en el huésped, la población y el medioambiente.En este contexto, la hipótesis de este estudio plantea que especies de invertebrados comunes en la zona inter-mareal de ecosistemas costeros en climas templados son reservorios crípticos de un número significativo de parásitos micro-eucariotas (protistas) de interés para el medio y los recursos marinos. Eldescubrimiento progresivo de estas asociaciones ocultas de parásitos-huéspedes (mediante exámenes combinando técnicas histopatológicas, ultraestructurales y moleculares) permite una mejor comprensión de la morfología, patología, biología celular y ciclo de vida de dichos patógenos, lo que a su vez consiente un seguimiento más estrecho de los factores y presiones que promueven epidemias y zoonosis en una escala espacio-temporal.PIE:Plentziako Itsas Estazio
New fish product ideas generated by European consumers
Food lifestyles are changing; people have less time to spend on food purchase and preparation, therefore leading to increasing demand for new food products. However, around 76% of new food products launched in the market fail within the first year (Nielsen, 2014). One of the most effective ways to enhance new products’ success in the market is by incorporating consumers’ opinions and needs during the New Product Development (NPD) process (Moon et al., 2018).
This study aimed to explore the usefulness of a qualitative technique, focus groups, to generate new aquaculture fish product ideas as well as to identify the most relevant product dimensions affecting consumers’ potential acceptance.Peer ReviewedPostprint (published version
Honey Bee Health
Over the past decade, the worldwide decline in honey bee populations has been an important issue due to its implications for beekeeping and honey production. Honey bee pathologies are continuously studied by researchers, in order to investigate the host–parasite relationship and its effect on honey bee colonies. For these reasons, the interest of the veterinary community towards this issue has increased recently, and honey bee health has also become a subject of public interest. Bacteria, such as Melissococcus plutonius and Paenibacillus larvae, microsporidia, such as Nosema apis and Nosema ceranae, fungi, such as Ascosphaera apis, mites, such as Varroa destructor, predatory wasps, including Vespa velutina, and invasive beetles, such as Aethina tumida, are “old” and “new” subjects of important veterinary interest. Recently, the role of host–pathogen interactions in bee health has been included in a multifactorial approach to the study of these insects’ health, which involves a dynamic balance among a range of threats and resources interacting at multiple levels. The aim of this Special Issue is to explore honey bee health through a series of research articles that are focused on different aspects of honey bee health at different levels, including molecular health, microbial health, population genetic health, and the interaction between invasive species that live in strict contact with honey bee populations
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