Океанография – это наука, которая изучает физические, химические, геологические и биологические аспекты океанов, морей и других водных систем нашей планеты. Одним из аспектов изучения океана является его биологическая характеристика, а именно изучение разнообразия живых организмов в океане, их экологических взаимодействий и роли в пищевой цепочке. Это позволяет понять роль океана в глобальной экосистеме, его влияние на изменение климата, биологическое разнообразие, а также экономическую и социальную значимость для человечества. Одним из важных методов исследований, который помогает ответить на эти вопросы является проточная цитометрия.
Проточная цитометрия используется для изучения популяций морских микроорганизмов, таких как фитопланктон, вирусы и гетеротрофные бактерии; морские водоросли и т. д. Помимо изучения морских микроорганизмов, этот метод применяют для изучения клеток крупных морских организмов, например ламинарий (род морских водорослей), губок, устриц, перистых моллюсков, морских рыб и даже морских млекопитающих.
Проточный цитометр является мощным инструментом для понимания внутренней динамики пищевой цепи морских популяций. С помощью проточной цитометрии можно различить популяции по размеру, флуоресценции и, таким образом, определить, экологическую нишу микроорганизмов, фито- и зоопланктона.
Применение проточного цитометра в полевых условиях является неотъемлемой частью океанографических исследований. Проточный цитометр для полевых измерений должен отвечать определенным требованиям, чтобы обеспечить надежную работу в условиях исследовательского судна. Он должен быть надежным, легким, компактным, точным и простым в использовании, при этом иметь возможность работать от автономного источника питания и быстро обрабатывать данные при различной температуре.
В портфолио у компании Диаэм имеются проточные цитометры, удовлетворяющие вышеобозначенным требованиям, которые могут использоваться на исследовательском судне для быстрого получения результатов.
Примеры использования проточных цитометров в океанографии
Ниже приведены примеры использования проточного цитометра для анализа биологического разнообразия морских биосистем.
Анализ морского фитопланктона с помощи проточной цитометрии
В работе был использован трех лазерный проточный цитометр (405, 488 и 640 нм лазер), который позволил различить популяции фототрофных (Synechococcus spp., Prochlorococcus spp.) и гетеротрофных эукариот.
Рисунок. 1. Анализ планктона с помощью проточного цитометра (анализ проводился Scripps Institute of Oceanography).
A-G) Графики плотности со стратегией гейтирования. Идентифицировано шесть фотосинтетических групп, три эукариотических (C) и 3 вида цианобактерий (Е, F, G). Synechococcus PE+ доминируют в группе (B, G). D) Бактерии отличали от вирусных популяций с помощью SYBER green. Х) График прямого и бокового рассеяния, определяющий группы фитопланктона по цвету.
Цитометрический анализ распределения фитопланктона западной и центральной части пролива Ла-Манш в летне-осенний период
Рисунок. 2. Графики плотоности (dual-density-plots), позволяющие охарактеризовать различные группы фитопланктона.
А) Общая флуоресценция в красном диапазоне (TFLO – Total Red Fluorescence) по сравнению с общим боковым рассеянием (SWS – sideward scater). (Б) Общая флуоресценция в красном диапазоне (TFLR) в сравнении с полным прямым рассеянием (FWS- Total Forward Scatter). (Ц) Отношение общей флуоресценции в желтом диапазоне к общей флуоресценции в красном и оранжевом диапазоне (TFLY/TFLR)/(TFLO/TFLR). (Д) Общая оранжевая флуоресценция (TFLO- Total Orange Fluorescence) по сравнению с общей желтой флуоресценцией (TFLY- Total Yellow Fluorescence).
Заключение
Изучение популяций микроорганизмов является важным аспектом океанографических исследований, а проточная цитометрия является мощным инструментом для их анализа. Использование недорогих и надежных цитометров для изучения динамики популяций микроорганизмов в полевых условиях может помочь в изучении широкого спектра микроорганизмов и понять их роль в морских экосистемах.
Подробнее можно узнать в нашей статье.
