Fitoplanktonski mikrobiom

**Fitoplanktonski mikrobiom** je zajednica mikroorganizama - uglavnom bakterija, ali i gljivica i virusa - koji žive u zajednici sa fitoplanktonom. Ovi mikrobiomi imaju ključnu ulogu u morskim ekosistemima podržavajući zdravlje fitoplanktona, olakšavajući kruženje hranjivih tvari, održavajući lance ishrane i doprinoseći regulaciji klime. Diazotrofne cijanobakterije, naprimjer, fiksiraju atmosferski dušik, povećavajući produktivnost u vodama siromašnim hranjivim tvarima.

Razumijevanje ovih interakcija je ključno za razjašnjavanje dinamike populacijea fitoplanktona i njihovih širih ekoloških uloga.

### Hemijska signalizacija i mikrobne interakcije 
Hemijska signalizacija putem infohemikalija je ključna za mikrobne interakcije i regulaciju vodenih ekosistema. Ovi signali omogućavaju i intraspecijsku i interspecijsku komunikaciju, utičući na dinamiku mikrobne zajednice i ekološke procese. Fitoplankton oslobađa alelopatne spojeve koji utiču na rast mikroba, sastav zajednice i proizvodnju toksina, posebno kod vrsta poput *Alexandrium spp.* i *Prymnesium spp.* Nadalje, intraspecijska signalizacija u mikroalgama podstiče reprodukciju i genetičku raznolikost, održavajući ekološku ravnotežu i strukturu zajednice.

## Mikrobne funkcije 
### Mikrobno sastavljanje i metaboličke razmjene 
Na strukturu mikrobnih zajednica utieče ne samo sastav vrsta, već i biotske interakcije koje uključuju protok energije i metabolita koji pokreću trofičnu dinamiku. Dok tradicionalna ekološka teorija naglašava međuvrsnu konkurenciju i abiotska ograničenja (npr. temperaturu i dostupnost hranjivih tvari) kao glavne determinante formiranja zajednice, nedavne studije sugeriraju da uspjeh različitih mikrobnih vrsta također ovisi o njihovoj sposobnosti interakcije s drugim mikrobima i metaboličkim međuovisnostima među njima. Nakon što vrsta uđe u sistem, njen opstanak u poremećenom okruženju zavisi od njene efikasnosti u korištenju dostupnih resursa i njene sposobnosti da se uključi u metaboličke razmjene sa okolnim mikrobima. Naprimjer, druga vrsta može koristiti bakteriju koja proizvodi acetat kao otpadni produkt, kao izvor ugljika ili izvor energije. Ove interakcije podstiču koegzistenciju, stvaranjem simbiotskih ili obaveznih odnosa između mikroba. Kruženje dušika, posebno, uključuje nekoliko mikrobnih puteva koji određuju količinu bioraspoloživog dušika:
* **Nitrifikacija**:  Aerobna oksidacija  amonijaka (NH4+) u nitrit (NO2-), a zatim u nitrat (NO3-)
* **Denitrifikacija**: Anaerobna konverzija nitrata u dušikov plin (N2)
* **Anamoks (anaerobna amonijeva oksidacija)**: Reakcija amonijaka da se formira nitrit da bi se formirao N2
* **DNRA** **(disimilatorna redukcija nitrata do amonijaka)**: redukcija nitrata nazad do amonijaka, uz zadržavanje dušika u bioraspoloživom obliku. 
Strukture i raznolikost fitoplanktonskih mikrobnih zajednica diktiraju uvjeti okoline. Simbiotske interakcije unutar fikosfere utiču na biološke procese oba suprotstavljena subjekta: domaćina i mikrobioma, diktirajući njihove ekološke uloge. Osim toga, pokazalo se da je fitoplanktonski mikrobiom sastavni dio adaptacije fikosfere na stresore poput toksičnih zagađivača i parazitskih infekcija. Ovi fitoplanktoni su značajnije pogođeni ovim zagađivačima nego njihovi mikrobiomski pandani, koji mogu pretvoriti toksične spojeve u molekule koje stimuliraju rast, promovirajući preživljavanje fitoplanktona u zagađenim uvjetima okoliša. Budući da su polarne diatomeje često ugrađene u morski led, pretpostavlja se da koriste proteine koji vežu led i EPS-ove kako bi modulirali svoje ledeno okruženje i održali sistem kanala vodene slane vode kako bi sačuvali pristup hranjivim tvarima. Iako je postojeće znanje o utjecajima klimatskih promjena na fitoplanktonske mikrobiome prilično ograničeno, praćenje promjena korištenjem etagenomike i metatranskriptomike je obećavajuće područje koje može pružiti više uvida i predviđanja u vezi s odgovorima fitoplanktonskih mikrobioma na globalno zagrijavanje.

Antropogeni stresori koji uzrokuju povišenu temperaturu i promjene u dostupnosti hranjivih tvari doprinose i pogoršavaju smanjenje raznolikosti mikrobioma, što je dokazano da utiče na kruženje hranjivih tvari. Ove promjene mogu rezultirati restrukturiranjem kruženja hranjivih tvari, što može imati kaskadne efekte na ekosisteme okeana u velikim razmjerima.

Promjene u morfologiji fitoplanktona — prelazak na manju veličinu ćelije — i sastav zajednice su također uočeni kao odgovor na smanjenu raznolikost mikrobioma. Pretpostavlja se da je ovo posljedica stresa ćelija domaćina kao posljedice ograničenja dušika i fosfora.

## Reference 
Kategorija:Wikipedijin studentski program
Kategorija:Mikrobiologija
Kategorija:Morska biologija
Kategorija:Mikrobiomi
Kategorija:Nauka o okolišu
Kategorija:Simbioza
Kategorija:Klimatske promjene