地球海洋细菌具有“阿凡达”的生物感应能力
海洋细菌
定义 基本特征 种类组成
分布
生活特性
定义
海洋细菌 （marine bacteria ） 定义1：生存于海中或海底沉积物中的细菌。 定义2：海洋原核生物界中个体微小、构造简单 的海洋单细胞生物。 海洋细菌是生活在海洋中的、不含叶绿素和藻蓝 素的原核单细胞生物。它们是海洋微生物中分布 最广、数量最大的一类生物，个体直径常在1微 米以下，呈球状、杆状、螺旋状和分枝丝状的微 生物。
假单胞菌属
弧菌属
螺菌属
无色杆菌属
黄杆菌属
海洋细菌的分布
• 海洋细菌的分布与海水环境密切相关。
平面分布特点
沿岸地区营养盐丰富， 数量较多；离岸距离增大 细菌密度呈递减趋势，内湾 和河口细菌密度最大。
垂直分布特点
随着深度增加密度减少，
但至水泥界面处又所回升。
海洋细菌的生活特性
生活在近岸海域和远洋水上层中的 海洋细菌的生理生态特性与陆生细 菌相似，但生活在深海的细菌，因 深海环境的特点，具有高盐、高压、 低温和低营养等特点。
海洋细菌的3个基本特征
一
在开始分离和初期培养是 要求生长于海水培养基中 生长环境中需要氯或溴其 中之一元素存在
二
三
需要生活于镁海量较高的 环境
海洋细菌的种类组成
1、最常见的有：假单胞菌属、弧菌属、无色杆菌属、 黄杆菌属、螺菌属等。 2、在海水中，革兰氏阴性杆菌占优势，90%以上；在 远洋沉积物中革兰氏阳性杆菌居多。 3、在海水中芽孢杆菌少见，在沉积物常见；球菌种类 在海水中少见；能游动的杆菌和弧菌在海洋细菌中占优 势。
目前，科学家最新研究显示，地球上也具 有像《阿凡达》电影中类似的互连感应生 态系统，一种生活在海底泥泞沉积物中吞 食硫磺的细菌就具备特殊的生物感应能力。 海底沉积层中的细菌通过微生物纳米线形成的网络进行连接， 这种传导网络可以实现远程氧化反应，在沉积层样本中缺氧 深层的细菌通过蛋白质细丝传导电子，将信息通讯传递至样 本表面富含氧气的沉积层样本中，这样沉积层样本表面富含 氧气区域的细菌可释放氧气。-电子共生现象
少数几个海洋细菌属具有发光的特性。 如：发光杆菌属和射光杆菌属。
海洋生物生产力
概述 海洋初级生产力
海洋动物生产力
海洋生物生产力
概述
海洋中生物通过同化作用生产有机物的能力，为海洋 生态系统的基本功能之一。通常以单位时间(年或天)内 单位面积(或体积)所生产的有机物的重量(或有经济价 值的水产品的数量)来表示。
海洋中的有机碳
• 海洋中的溶解有机碳是海洋最大的有机碳储库，其含量相当 于大气中二氧化碳的总量，高于陆地植物和海洋生物的含碳 量。 • 碳在海洋生态系统的循环主要包括吸收CO2以及呼吸作用和 有机物质分解产生CO2两个基本途径。 • 碳以二氧化碳的形式通过光合作用转变为碳水化合物，并放 出氧气，供消耗者所需要，并通过生物的呼吸作用释放出 CO2，又被植物所利用，这是循环的第一个途径。 • 同时，一部分有机碳沿着食物链不断向前传递，最后有机体 死亡、分解、生成CO2（CH4）进入海水中，重新又被植物 （或化能合成细菌）所利用，参加生态系统的再循环，这是 循环的第二个途径。
海洋自养细菌在海洋生态系统中的作用
化学合成作用（chemosynthesis）
在海底沉积物的次表层会少数缺氧的海区生活的某些化学合成细菌（化 能自养生物）能借助简单的无机化合物（如CH4、H2S）氧化获得能量 还愿CO2来制造有机物，称为化学合成作用。 可以用下式表示其产生还愿能的反应：
式中H2A代表还原性无机物（如H2S），通过脱氢酶把它们氧化， AO为氧化的终产物（如SO42-）
三级 三级生产力以上述二级生产者为
营养来源。三级生产者处于食物 链的第三个环节，主要包括一些 肉食性鱼类和大型无脊椎动物， 其中一部分成为海洋水产资源。
四级
四级生产力在三级生 产者的基础上重复循 环。
终级生产力处于食物链末端， 终级 不再被其它海洋生物所摄食。 主要包括凶猛的鱼类(如金枪鱼) 和其它大型、特大型海洋动物， 其中绝大多数为海洋渔业的捕 捞对象，其数量多寡直接影响 渔业的丰歉。
以下步骤与光合作用的有关反应类似，即利用所产生的还原能（H++e+）一 部分用于合成ATP：
• 式中O2是游离态或无机化合物（NO3-或SO42-）中的氧。 • 另一部分用于还原NAD成NADH2：
• 再来合成碳水化合物。
异养细菌在海洋生态系统中的作用
• 异养海洋细菌在生态环境中的作用归结为两方面： 一方面 海洋细菌分解死的 有机质，同时合成 并向水中分泌浮游 植物光合作用所需 要的营养，使初级 生产持续进行； 另一方面 通过“DOM →细菌 → 细菌捕食者”的 途径把来自初级生 产者的有机碳不断 的向较高营养级传 递。
海洋细菌与微食物环
海洋细菌在海洋生态系 统中的作用
海洋细菌与微食物环
海洋细菌在海洋生态系统中的作用
概述
微食物环
自养细菌
异养细菌
细菌将水体中的有 机质分解利用转化 为自身菌体的过程 称为细菌生产力或 二次生产力。
海洋细菌在海洋生态系统中的作用
海洋自养细菌在海洋生态系统中的作用
海洋异养细菌在海洋生态系统中的作用
海洋初级生产力
海洋初级生产力，也称海洋原 始生产力。指浮游植物、底栖 植物及自养细菌等通过光合作 用制造有机物的能力，一般以 每日(或每年)单位面积所固定 的有机碳或能量来表示。
海洋生物生产力
海洋动物生产力
海洋动物生产力
二级生产力以植物和细菌等 二级 初级生产者为营养来源。二 级生产者处于海洋生物食物 链的第二个环节，主要包括 浮游动物、大部分底栖动物 和幼鱼、小虾等。
嗜盐性
海水90%以上水体的温度 在5℃以下，绝大多数海洋 细菌都具有在低温下生长 的特性。
嗜冷性 发光性
趋化性与 附着生长
水深每增加10m，静水压力 增加1Kg/cm2，一般深海的 水深超过大洋平均深度， 深海海底要承受约3801100Kg/cm2 的压力。
嗜压性
低营养性
总的来说，海水总是处于窘 营养状态，其中营养物质较 为稀少，有机碳水平相当低， 某些浮游型海洋细菌适应于 低浓度营养的海水。
海水的显著特征是含有相当稳定的高浓度盐分，含有 各种盐类和微量元素，因此嗜盐性是海洋细菌最普遍 的特性。 绝大多数海洋细菌都具有运 动能力，某些细菌具有沿着 某种化合物的浓度梯度而移 动的特性。海水营养物质稀 少，海洋中各种固体表面和 不同界面上吸附积聚相对丰 富的营养物质，许多细菌具 有粘附到表面生长繁殖特性