Ecologia dei ghiacciai - Università degli Studi di Milano - Bicocca Università degli Studi di Milano
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Università degli Studi Università degli Studi
di Milano - Bicocca di Milano
Ecologia dei ghiacciai
Roberto Ambrosini
Dipartimento di Scienze e Politiche Ambientali
Università degli Studi di Milano, Milano – ITALIA
Ghiacciai e calotte polari come
bioma
Trends in Ecology and Evolution, April 2012
Coppette crioconitiche
Studi multidisciplinari
Glaciologia
Ecologia
Microbiologia
Zoologia
4
BioMolecular Tools
Estrazione
del DNA
16S rRNA
Amplicon Chi?
Sequencing
Whole Metagenomic
sequencing
Cosa?
qPCR
Quanti?
RDA:
2015 F3,88 = 34.34,
P = 0.001,
Adj-R2 =
2013 0.524
2012 Test post
hoc
F1,49 ≥ 15.1
PFDR ≤ 0.002
2016
Pittino et al. 2018 Annals of glaciology 59:1-9
RDA:
Year:
F1,116 = 63.25
P = 0.001
July Month:
August F2,116 = 10.72
September
P = 0.001
Test post
hoc tra
mesi:
F1,116 ≥
12.01, PFDR ≤
0.001
2016
2013
Pittino et al. 2018 Annals of glaciology 59:1-9
Modello concettuale
Comunità Comunità
iniziale nel iniziale nel
2013 (a) 2016 (b)
2013 2016
Stage Stage
1a 1b
Diversi input Stage Stage Trend stagionali
batterici dal 2a 2b “paralleli”
Stage Stage
manto nevoso o 3a 3b
dagli ambienti Stage Stage
circostanti 4a 4b
Stage Stage
5a 5b
Pittino et al. 2018 Annals of glaciology 59:1-9
Variabilità geografica
Piccoli
Grandi
Shotgun metagenome
- 60 campioni raccolti tra luglio e settembre 2013
- 30 campioni raccolti a luglio 2013Funzioni ecosistemiche delle coppette crioconitiche
Metabolisms
ryoconite: marker
Pathway
genes
Marker Genes
Short
name
photosystem II P680 reaction center D2
Oxygenic photosynthesis psbD
protein
Photosynthesis
Aerobic anoxygenic photosynthetic reaction center L and M
pufLM
photosynthesis subunits
CO2 fixation, Calvin- ribulose bisphosphate carboxylase small
Autotrophy rbcSL
Benson cycle and large chain (RubisCO)
Sulfur oxidation sulfur-oxidizing proteins SoxAC soxAC
Chemolitotrophy Carbon monoxide carbon-monoxide dehydrogenase
coxML
oxidation medium and large subunits
Chitin assimilation chitinase chiA
Natural polymer
degradation Hydrolysis O- and S-
endo-1,4-beta-xylanase xynA
glycosyl compounds
Aerobic respiration cytochrome c oxidase subunit I coxA
Terminal electron
accepting processes Dissimilatory nitrate
nitrate reductase alpha subunit, nitrite
reduction narG, nirK
reductase
(Denitrification)Proposed cryoconite carbon “interactome” Franzetti et al., (2016) Light-dependent microbial metabolisms drive carbon fluxes on glacier surfaces. ISME Journal, 10.1038/ismej.2016.72
Metatrascrittomica
Vie di degradazione
Fotodegradazione Idrolisi Biodegradazione
CHLORPYRIFOS (CPF)
• CPF un pesticida usato in agricoltura
• CPF può essere trasportato in atmosfera
per 62-430 km dal sito di applicazione
• CPF è stato trovato sul ghiacciaio dei
ForniMicrocosmi
crioconite
+ Inoculo di
Acqua di CPF (0.2
fusione µg/mL)
Dark - Dark - Light - Light -
sterile bacteria sterile bacteriaEsperimento in situ
CPF quantification 16S rRNA gene amplicon 16S rRNA qPCR
sequencing quantificationTasso di degradazione del CPF
0,04
C
Tasso di decadimento k (d⁻¹)
0,03
0,03
0,02
B
0,02 B
0,01
A
0,01
0,00
Sterile buio Sterile luce Non sterile Non sterile
Buio Luce74 particelle di microplastica per kg di sedimento.
20
21
22
Altre linee di ricerca
Batteri della neve
Tardigradi
Krzysztof
Zawierucha
Adam Mickiewicz
University12 articoli su riviste ISI
2 ISME Journal (IF 9.3)
2 Environmental Pollution (IF 5.7)
2 Annals of Glaciology (IF 2.3)
110 citazioni
24Grazie per l’attenzione
Dipartimento di Scienze Dipartimento di Scienze
dell’ Ambiente e della e Politiche Ambientali
Terra
Laboratory of Environmental Microbiology Quantitative Ecology Group
email: andrea.franzetti@unimib.it email: robeto.ambrosini@unimi.it
www.disatmicrobiology.it
@microDISATPuoi anche leggere
