Apakah lajur Winogradsky dan apakah itu?



The Lajur Winogradsky Ia adalah alat yang digunakan untuk penanaman pelbagai jenis mikroorganisma. Ia dicipta oleh ahli mikrobiologi Rusia, Sergei Winogradsky. Pertumbuhan mikroorganisma akan dalam bentuk berstrata di sepanjang lajur.

Stratifikasi dijalankan berdasarkan keperluan pemakanan dan alam sekitar bagi setiap kumpulan organisma. Untuk ini, pelbagai jenis nutrien dan sumber tenaga dibekalkan kepada peranti.

Lajur adalah medium budaya yang diperkaya, di mana mikroorganisma kumpulan yang berbeza akan berkembang. Selepas tempoh matang yang boleh berlangsung antara beberapa minggu dan beberapa bulan, mikroorganisma ini akan ditempatkan di kawasan mikro khusus.

The microhabitats yang dibuat akan bergantung pada bahan yang digunakan dan hubungan antara organisme yang berkembang.

Indeks

  • 1 Siapa Sergey Winogradsky?
  • 2 Apakah lajur Winogradsky??
  • 3 Apa yang berlaku dalam lajur?
  • 4 Zonasi ruang Winogradsky
    • 4.1 Zon anaerobik
    • 4.2 Zon aerobik
  • 5 Kegunaan
  • 6 Rujukan

Siapa Sergei Winogradsky?

Sergey Winogradsky (1856-1953), pencipta lajur yang menamakan namanya, adalah ahli mikrobiologi Rusia yang dilahirkan di Kiev, ibu negara Ukraine sekarang. Sebagai tambahan kepada ahli mikrobiologi, beliau juga seorang pakar dalam bidang ekologi dan kajian tanah.

Kerja-Nya dengan mikroorganisma bergantung kepada sulfur dan proses biogeokimia nitrogen memberi dia terkenal. Beliau menerangkan pelbagai mikroorganisma baru, antaranya, genera Nitrosomone dan Nitrobacter. Dia juga penemuan chemosynthesis.

Di antara banyak pengiktirafan yang diterima oleh ahli mikrobiologi ini dinamakan ahli kehormat Persatuan Sains Kemasyarakatan Moscow.

Beliau juga merupakan ahli Akademi Sains Perancis. Beliau menerima pada tahun 1935 Pingat Leeuwenhoek, pengiktirafan yang diberikan oleh Royal Dutch Academy of Arts and Sciences. Beliau telah dijemput oleh Louis Pasteur sendiri untuk menjadi Ketua Mikrobiologi Institut Pasteur.

Apakah lajur Winogradsky??

Peranti ini tidak lebih daripada silinder kaca atau plastik yang mengandungi bahan yang berbeza. Silinder dipenuhi dengan satu pertiga daripada kapasitinya dengan lumpur atau lumpur yang kaya dengan bahan organik.

Selanjutnya, selulosa dan bahan organik lain ditambah, yang akan berfungsi sebagai sumber karbon organik. Kalsium sulfat ditambah sebagai sumber sulfur dan kalsium karbonat ditambah untuk mengekalkan keseimbangan pH. Lajur siap dengan air dari sungai, tasik, sumur, dll..

Peranti ini mesti matang atau diinkubasi di bawah cahaya matahari atau cahaya buatan untuk tempoh beberapa minggu hingga beberapa bulan. Selepas itu, lajur menstabilkan dan mikrohabitat yang ditakrifkan dengan jelas. Di setiap mikrohabitat, mikroorganisma tertentu akan dibangunkan mengikut keperluan khusus mereka.

Apa yang berlaku dalam lajur?

Mikroorganisma pertama untuk menjajah lajur akan mula menggunakan elemen lajur dan melepaskan gas dan bahan lain yang akan menghalang atau memihak kepada perkembangan spesies lain.

Seperti masa berlalu, aktiviti mikroorganisma dan proses abiotik akan menghasilkan kecerunan kimia dan alam sekitar di sepanjang lajur. Terima kasih kepada ini, pelbagai niche untuk pertumbuhan mikrob akan dijana.

Dengan membenarkan ruangan ini matang atau diinkubasi di bawah cahaya matahari atau cahaya buatan untuk minggu atau bulan, kecerunan oksigen dan sulfida terbentuk.

Ini membolehkan pembangunan ekosistem mikrob berstruktur dengan pelbagai mikrohabitat. Dengan cara ini, semua proses yang membolehkan penyelenggaraan kitaran nutrien dihasilkan dalam ruang.

Bahagian atas lajur, bersentuhan dengan udara, akan menjadi oksigen terkaya, yang perlahan akan meresap ke bawah.

Secara selari, produk yang dihasilkan di bahagian bawah lajur, produk degradasi selulosa dan hidrogen sulfida, akan meresap secara menegak ke atas.

Zon zonasi Winogradsky

Zon anaerobik

Penjanaan dan penyebaran metabolit mikrob, disebabkan kecerunan kimia yang berbeza, berasal dari pengedaran kumpulan organisma mengikut keperluan mereka.

Pengedaran ini serupa dengan sifat yang ditubuhkan. Dengan cara ini, lajur Winogradsky menyerupai taburan mikroba menegak yang terdapat di tasik, lagun, antara lain.

Bahagian bawah lajur sepenuhnya bebas daripada oksigen dan, sebaliknya, kaya dengan hidrogen sulfida. Dalam bidang ini, bakteria anaerobik seperti Clostridium Degrade selulosa. Produk degradasi asid organik, alkohol dan hidrogen diperolehi.

Metabolit yang dihasilkan oleh Clostridium berfungsi sebagai substrat untuk spesies pengurangan sulfat, sebagai contoh Desulfovibrio. Ini, sebaliknya, menggunakan sulfat atau bentuk lain sulfur teroksida sebahagiannya.

Sebagai produk akhir, mereka melepaskan hidrogen sulfida dan bertanggungjawab terhadap kepekatan gas yang tinggi di dasar lajur.

Kehadiran bakteria pengurangan sulfat dalam lajur ditunjukkan sebagai kawasan gelap di dasar lajur. Di atas jalur basal terdapat dua kumpulan kedalaman cetek, dengan spesies yang menggunakan hidrogen sulfida yang dihasilkan di band bawah. Dua kumpulan ini dikuasai oleh bakteria fotosintesis anaerob.

Yang paling asas dari kumpulan ini mengandungi bakteria sulfur hijau (Chlorobium). Band seterusnya dikuasai oleh bakteria sulfur ungu genus Cromatium. Berhampiran kumpulan ini, terdapat bakteria yang mengurangkan besi, seperti Gallionella,  Bacillus o Pseudomonas.

Kawasan aerobik

Sedikit jauh di dalam lajur, oksigen mula muncul, tetapi dalam kepekatan yang sangat rendah. Kawasan ini dipanggil microaerophilic.

Di sini, bakteria seperti Rhodospirillum dan Rhodopseudomonas mengambil kesempatan daripada oksigen yang terhad. Hidrogen sulfida menghalang perkembangan bakteria mikroaerofilik ini.

Zon aerobik dibahagikan kepada dua lapisan:

  • Yang paling asas dari mereka, diwakili oleh antara muka air lumpur.
  • Zon terluar terbentuk oleh lajur air.

Dalam antara muka lumpur, bakteria genera seperti Beggiatoa dan Thiothrix. Bakteria ini boleh mengoksida sulfur dari lapisan bawah.

Lajur air, sebaliknya, dijajah oleh kepelbagaian organisma yang luas, termasuk cyanobacteria, kulat dan diatom.

Kegunaan

-Lajur Winogradsky mempunyai beberapa kegunaan, antara yang paling kerap ialah:

-Menyiasat kepelbagaian metabolik mikrob.

-Perjumpaan ekologi.

-Pengayaan atau pengasingan bakteria baru.

-Pemeriksaan Bioremediasi.

-Penjanaan biohidrogen.

-Mempelajari pengaruh faktor persekitaran terhadap struktur mikrob dan dinamika komuniti dan bakteriafag yang berkaitan.

Rujukan

  1. D.C. Anderson, R.V. Hairston (1999). The Winogradsky column & biofilms: model untuk mengajar nutrient berbasikal & berturut-turut dalam ekosistem. Guru Biologi Amerika.
  2. D.J. Esteban, B. Hysa, C. Bartow-McKenney (2015). Pengedaran temporal dan spatial komuniti mikrob dalam lombong Winogradsky. PLOS ONE.
  3. J.P. López (2008). The Winogradsky Column. Contoh mikrobiologi asas di makmal sekolah menengah. Majalah Eureka mengenai Pengajaran dan Penyebaran Sains.
  4. Sergei Winogradsky Di Wikipedia. Diambil dari en.wikipedia.org.
  5. M.L. dari Sousa, P.B. de Moraes, P.R.M. Lopes, R.N. Montagnolli, D.F. de Angelis, E.D. Bidoia (2012). Pewarna tekstil dirawat fotoelektrik dan dimonitor oleh lajur Winogradsky. Sains Kejuruteraan Alam Sekitar.
  6. Lajur Winogradsky. Di Wikipedia. Diambil dari en.wikipedia.org.