The role of algal symbiont growth in driving the thermal responses of a widespread photosymbiotic ciliate
Photosymbioses, in which unicellular autotrophs reside within heterotrophic hosts, are critical ecological interactions in terms of global biomass, species diversity and primary production. Such associations are under threat from environmental warming; while specific impacts, particularlyin the cora...
Gespeichert in:
| Datum: | 2024 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
M.G. Kholodny Institute of Botany, NAS of Ukraine
2024
|
| Online Zugang: | https://algologia.co.ua/journal/article/view/34.4.312 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Algologia |
Institution
Algologia| id |
oai:algologia.co.ua:article-92 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
oai:algologia.co.ua:article-922024-12-05T18:25:35Z The role of algal symbiont growth in driving the thermal responses of a widespread photosymbiotic ciliate Роль росту водоростевого симбіонта в керуванні температурними реакціями широко поширених фотосимбіотичних інфузорій Makin, B. warming carbon mixotrophy symbiosis metabolism mutualism temperature photosymbiosis Paramecium bursaria Chlorella spp. потепління вуглець міксотрофія симбіоз метаболізм мутуалізм температура фотосимбіоз Paramecium bursaria Chlorella spp. Photosymbioses, in which unicellular autotrophs reside within heterotrophic hosts, are critical ecological interactions in terms of global biomass, species diversity and primary production. Such associations are under threat from environmental warming; while specific impacts, particularlyin the coral-zooxanthellae interaction, arethoroughly documented, ecologists lack a general theoretical framework describing the impacts of temperature change on photo-symbiotic interactions. Here, i apply principles of the metabolic theory of ecology (MTE) to assess the metabolic basis of the temperature-induced disruption of photosymbiosis in the microbial Paramecium bursaria — Chlorella spp. association. In contrast to the general predictionthat net autotrophy should decrease with temperature, this microbial photosymbiosis harboured larger algalsymbiont populationsand consumed fewer prey with warming, suggestive of increased net autotrophywith warming — a pattern that held across strains isolated from three different continents. This observation appeared to be a simple consequence of the response of symbiont growth rate. I conclude that a metabolic framework for photosymbiosis may prove insightful, but the ecological dynamics of the associations (e.g. mixotrophic strategy) must be considered in tandem. Досліджена роль росту водоростевого симбіонта в керуванні температурними реакціями фотосимбіотичних інфузорій. Фотосимбіоз, у випадку якого одноклітинні автотрофи проживають у гетеротрофних господарях, є критично важливим прикладом екологічної взаємодії з точки зору глобальної біомаси, видового різноманіття та первинної продукції. Таким асоціаціям загрожує потепління навколишнього середовища. Хоча конкретні взаємодії, зокрема між коралами і зооксантелами, ретельно задокументовані, екологам бракує загальної теоретичної основи, яка б описувала вплив зміни температури на фотосимбіотичні взаємодії. У роботі застосовано принципи метаболічної теорії екології (MTE) для оцінки метаболічної основи індукованого температурою порушення фотосимбіозу Paramecium bursaria — Chlorella spp. На відміну від загального прогнозу МТЕ, згідно з яким з підвищенням температури чиста автотрофія повинна зменшуватися, у дослідженому фотосимбіозі господар при потеплінні містив більшу популяцію водоростей-симбіонтів і споживав менше бактеріальної здобичі, що свідчить про збільшення чистої автотрофії. Ця модель спостерігалася для штамів, ізольованих з трьох різних континентів. Вірогідно, це було простим наслідком реакції швидкості росту симбіонтів. Показано, що у контексті фотосимбіозу відносний баланс автотрофів (тобто симбіонтів) і гетеротрофів (господарів) є простим екологічним пристосуванням, яке, мабуть, протидіє термодинамічній тенденції потепління сприяти гетеротрофії. Зроблено висновок, що для оцінки метаболічної основи індукованого температурою порушення фотосимбіозу важливо розглядати її в тандемі з екологічною динамікою асоціацій. M.G. Kholodny Institute of Botany, NAS of Ukraine 2024-11-30 Article Article application/pdf https://algologia.co.ua/journal/article/view/34.4.312 10.15407/alg34.04.312 Algologia; Vol. 34 No. 4 (2024); 312-332 Альгологiя; Том 34 № 4 (2024); 312-332 Альгология; Том 34 № 4 (2024); 312-332 2413-5984 0868-8540 10.15407/alg34.04 uk https://algologia.co.ua/journal/article/view/34.4.312/98 Copyright (c) 2024 B. Makin (Author) https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 |
| institution |
Algologia |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-12-05T18:25:35Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic_facet |
warming carbon mixotrophy symbiosis metabolism mutualism temperature photosymbiosis Paramecium bursaria Chlorella spp. потепління вуглець міксотрофія симбіоз метаболізм мутуалізм температура фотосимбіоз Paramecium bursaria Chlorella spp. |
| format |
Article |
| author |
Makin, B. |
| spellingShingle |
Makin, B. The role of algal symbiont growth in driving the thermal responses of a widespread photosymbiotic ciliate |
| author_facet |
Makin, B. |
| author_sort |
Makin, B. |
| title |
The role of algal symbiont growth in driving the thermal responses of a widespread photosymbiotic ciliate |
| title_short |
The role of algal symbiont growth in driving the thermal responses of a widespread photosymbiotic ciliate |
| title_full |
The role of algal symbiont growth in driving the thermal responses of a widespread photosymbiotic ciliate |
| title_fullStr |
The role of algal symbiont growth in driving the thermal responses of a widespread photosymbiotic ciliate |
| title_full_unstemmed |
The role of algal symbiont growth in driving the thermal responses of a widespread photosymbiotic ciliate |
| title_sort |
role of algal symbiont growth in driving the thermal responses of a widespread photosymbiotic ciliate |
| title_alt |
Роль росту водоростевого симбіонта в керуванні температурними реакціями широко поширених фотосимбіотичних інфузорій |
| description |
Photosymbioses, in which unicellular autotrophs reside within heterotrophic hosts, are critical ecological interactions in terms of global biomass, species diversity and primary production. Such associations are under threat from environmental warming; while specific impacts, particularlyin the coral-zooxanthellae interaction, arethoroughly documented, ecologists lack a general theoretical framework describing the impacts of temperature change on photo-symbiotic interactions. Here, i apply principles of the metabolic theory of ecology (MTE) to assess the metabolic basis of the temperature-induced disruption of photosymbiosis in the microbial Paramecium bursaria — Chlorella spp. association. In contrast to the general predictionthat net autotrophy should decrease with temperature, this microbial photosymbiosis harboured larger algalsymbiont populationsand consumed fewer prey with warming, suggestive of increased net autotrophywith warming — a pattern that held across strains isolated from three different continents. This observation appeared to be a simple consequence of the response of symbiont growth rate. I conclude that a metabolic framework for photosymbiosis may prove insightful, but the ecological dynamics of the associations (e.g. mixotrophic strategy) must be considered in tandem. |
| publisher |
M.G. Kholodny Institute of Botany, NAS of Ukraine |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://algologia.co.ua/journal/article/view/34.4.312 |
| work_keys_str_mv |
AT makinb theroleofalgalsymbiontgrowthindrivingthethermalresponsesofawidespreadphotosymbioticciliate AT makinb rolʹrostuvodorostevogosimbíontavkeruvannítemperaturnimireakcíâmiširokopoširenihfotosimbíotičnihínfuzoríj AT makinb roleofalgalsymbiontgrowthindrivingthethermalresponsesofawidespreadphotosymbioticciliate |
| first_indexed |
2025-07-17T12:32:26Z |
| last_indexed |
2025-07-17T12:32:26Z |
| _version_ |
1850410785863368704 |