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Community structure of free-floating filamentous cyanobacterial mats from the Wonder Lake geothermal springs in the Philippines

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Cyanobacterial mats were characterized from pools of 45–60 °C in near-neutral pH, low-sulphide geothermal springs in the Philippines. Mat structure did not vary with temperature. All mats possessed highly ordered layers of airspaces at both the macroscopic and microscopic level, and these appear to be an adaptation to a free-floating growth habit. Upper mat layers supported biomass with elevated carotenoid:chlorophyll a ratios and an as yet uncharacterized waxy layer on the dorsal surface. Microscopic examination revealed mats comprised a single Fischerella morphotype, with abundant heterocysts throughout mats at all temperatures. Molecular analysis of mat community structure only partly matched morphological identification. All samples supported greater 16S rDNA-defined diversity than morphology suggested, with a progressive loss in the number of genotypes with increasing temperature. Fischerella-like sequences were recovered from mats occurring at all temperatures, but some mats also yielded Oscillatoria-like sequences, although corresponding phenotypes were not observed. Phylogenetic analysis revealed that Fischerella-like sequences were most closely affiliated with Fischerella major and the Oscillatoria-like sequences with Oscillatoria amphigranulata.Key words: cyanobacteria, Fischerella, geothermal springs, microbial mats, Oscillatoria.

Nous avons caractérisé des tapis des cyanobactéries provenant de mares de sources géothermiques des Philippines à 45–60 °C, d'un pH quasi-neutre et faibles en sulfures. La structure des tapis n'a pas varié avec la température. Tous les tapis renfermaient des couches hautement structurées d'espaces aériens tant au niveau macroscopique que microscopiques et celles-ci semblaient être une adaptation à la croissance par flottaison. Les couches supérieures des tapis contenaient une biomasse comportant un rapport caroténoïde:chlorophylle a élevé et une couche cireuse encore non caractérisée sur la surface dorsale. Un examen microscopique a révélé que les tapis renfermaient un seul morphotype de Fischerella avec de nombreux hétérokystes au travers des tapis à toutes les températures. L'analyse moléculaire de la structure de la communauté des tapis n'a que partiellement concordé avec l'identification morphologique. Tous les échantillons renfermaient une diversité définie par l'ADNr 16S supérieure à ce que la morphologie suggérait, avec une perte progressive du nombre de génotypes à mesure que la température augmentait. Des séquences semblables à Fischerella ont été prélevées des tapis ayant évolué à toutes les températures mais certains tapis ont également généré des séquences semblables à Oscillatoria bien qu'aucun phénotype correspondant ne fut observé. L'analyse phylogénétique a révélé que les séquences semblables à Fischerella se rapprochaient davantage de Fischerella major et que les séquences semblables à Oscillatoria s'apparentaient à Oscillatoria amphigranulata.Mots clés : cyanobactéries, Fischerella, sources géothermiques, tapis microbiens, Oscillatoria.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2005

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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