D’Angeli, Ilenia M. und Ghezzi, Daniele und Leuko, Stefan und Firrincieli, Andrea und Parise, Mario und Fiorucci, Adriano und Vigna, Bartolomeo und Addesso, Rosangela und Baldantoni, Daniela und Carbone, Cristina und Miller, Ana Zelia und Jurado, Valme und Saiz-Jimenez, Cesareo und De Waele, Jo und Cappelletti, Martina (2019) Geomicrobiology of a seawater-influenced active sulfuric acid cave. PLoS One, 14 (8), e0220706. Public Library of Science (PLoS). doi: 10.1371/journal.pone.0220706. ISSN 1932-6203.
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Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0220706
Kurzfassung
Fetida Cave is an active sulfuric acid cave influenced by seawater, showing abundant microbial communities that organize themselves under three main different morphologies: water filaments, vermiculations and moonmilk deposits. These biofilms/deposits have different cave distribution, pH, macro- and microelement and mineralogical composition, carbon and nitrogen content. In particular, water filaments and vermiculations had circumneutral and slightly acidic pH, respectively, both had abundant organic carbon and high microbial diversity. They were rich in macro- and microelements, deriving from mineral dissolution, and, in the case of water filaments, from seawater composition. Vermiculations had different color, partly associated with their mineralogy, and unusual minerals probably due to trapping capacities. Moonmilk was composed of gypsum, poor in organic matter, had an extremely low pH (0–1) and low microbial diversity. Based on 16S rRNA gene analysis, the microbial composition of the biofilms/deposits included autotrophic taxa associated with sulfur and nitrogen cycles and biomineralization processes. In particular, water filaments communities were characterized by bacterial taxa involved in sulfur oxidation and reduction in aquatic, aphotic, microaerophilic/anoxic environments (Campylobacterales, Thiotrichales, Arenicellales, Desulfobacterales, Desulforomonadales) and in chemolithotrophy in marine habitats (Oceanospirillales, Chromatiales). Their biodiversity was linked to the morphology of the water filaments and their collection site. Microbial communities within vermiculations were partly related to their color and showed high abundance of unclassified Betaproteobacteria and sulfur-oxidizing Hydrogenophilales (including Sulfuriferula), and Acidiferrobacterales (including Sulfurifustis), sulfur-reducing Desulfurellales, and ammonia-oxidizing Planctomycetes and Nitrospirae. The microbial community associated with gypsum moonmilk showed the strong dominance (>60%) of the archaeal genus Thermoplasma and lower abundance of chemolithotrophic Acidithiobacillus, metal-oxidizing Metallibacterium, Sulfobacillus, and Acidibacillus. This study describes the geomicrobiology of water filaments, vermiculations and gypsum moonmilk from Fetida Cave, providing insights into the microbial taxa that characterize each morphology and contribute to biogeochemical cycles and speleogenesis of this peculiar seawater-influenced sulfuric acid cave.
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Geomicrobiology of a seawater-influenced active sulfuric acid cave | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 8 August 2019 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | PLoS One | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 14 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1371/journal.pone.0220706 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | e0220706 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Herausgeber: |
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Verlag: | Public Library of Science (PLoS) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 1932-6203 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | Geomicrobiology, cave, microbial community, | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Forschung unter Weltraumbedingungen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Vorhaben Strahlenbiologie (alt) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Strahlenbiologie | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Kopp, Kerstin | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 20 Sep 2019 11:34 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 20 Sep 2019 11:34 |
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