Maximum efficiency of charge separation of photosystem II of the phytoplankton community in the Eastern Tropical North Pacific off Mexico: A nutrient stress diagnostic tool?
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Redalyc · Ciencias Marinas
Phytoplankton growth in oligotrophic regions might be constrained by a low photosynthetic capacity related to nutrient stress. A reduced photosynthetic capacity has been documented by low values of the maximum quantum efficiency of charge separation (Fv/Fm) of photosystem II (PSII). In the present w...
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| Publié dans: | Ciencias Marinas |
|---|---|
| Auteur principal: | |
| Format: | Artículo científico |
| Langue: | es |
| Publié: |
Universidad Autónoma de Baja California
2008
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| Sujets: | |
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| contents | Maximum efficiency of charge separation of photosystem II of the phytoplankton community in the Eastern Tropical North Pacific off Mexico: A nutrient stress diagnostic tool? A Almazán-Becerril E García-Mendoza Ciencias de la Tierra Prochlorococcus Pacífico Tropical estrés nutricional Máxima eficiencia del fotosistema II El crecimiento del fitoplancton en zonas oligotróficas del océano puede estar restringido por una baja capacidad fotosintéticaasociada a una limitación por nutrientes. Se ha documentado la reducción de la capacidad fotosintética como valores bajos de laeficiencia cuántica máxima de separación de carga del fotosistema II (PSII, Fv /Fm). En el presente trabajo se caracterizó lavariación espacial y temporal de Fv /Fm en muestras de fitoplancton de la región oceánica del Pacifico Nororiental Tropical(PNOT) ubicado frente a la costa de México para explorar el potencial de este parámetro como indicador de estrés nutricional.Los resultados mostraron que Fv /Fm fue menor de 0.5 en la mayoría de las muestras y presentó una alta variabilidad en muestrasde agua recolectadas en la superficie. Esta variabilidad estuvo relacionada con la hora de muestreo. Los cambios de Fv /Fmsiguieron un patrón día-noche con valores máximos al final de la tarde y una marcada disminución durante el mediodía asociadaa la regulación en la actividad del PSII. En experimentos de enriquecimiento con diferentes nutrientes en muestras de aguasuperficial no se observó un aumento en Fv /Fm. La comunidad del PNOT estuvo dominada por picoplancton, del cual entre 60 y80% estuvo constituido por biomasa procariota (Prochlorococcus y otras cianobacterias), y no se encontró evidencia delimitación de la tasa fotosintética por estrés nutricional en condiciones naturales. Por lo tanto, los valores bajos de Fv /Fmrelacionados con la regulación de la actividad del PSII e inherentes a especies fitoplanctónicas especificas, no indican un estrésnutricional en ambientes dominados por el picoplancton, como es el caso del PNOT de México. La variabilidad que no estádirectamente asociada con el estado nutricional de la comunidad fitoplanctónica debe de tomarse en cuenta al usar Fv /Fm comoherramienta diagnóstica de limitación por nutrientes. 2008 artículo científico 0185-3880 https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=48034103 es http://www.redalyc.org/revista.oa?id=480 Ciencias Marinas application/pdf Universidad Autónoma de Baja California Ciencias Marinas (México) Num.1 Vol.34 |
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| description | Phytoplankton growth in oligotrophic regions might be constrained by a low photosynthetic capacity related to nutrient stress. A reduced photosynthetic capacity has been documented by low values of the maximum quantum efficiency of charge separation (Fv/Fm) of photosystem II (PSII). In the present work, spatial and temporal variations of Fv/Fm in phytoplankton samples of the Eastern Tropical North Pacific (ETNP) off Mexico were characterized to explore the potential of this parameter as a nutrient stress indicator. Our results show that Fv/Fm was lower than 0.5 in most of the samples and that in surface waters this parameter was highly variable. The variability of Fv/Fm was related to the time of sampling, and Fv/Fm changes followed a day/night cycle with maximum values at dawn and a strong reduction at noon related to down-regulation of PSII activity. Enrichment experiments showed that Fv/Fm did not increase after nitrate addition to surface samples. These results suggest that photosynthesis of the phytoplankton community in the ETNP dominated by picoplankton, of which 60–80% was represented by prokaryote biomass (Prochloroccocus and other cyanobacteria), was not rate-limited under natural conditions. Therefore, low Fv/Fm values associated with PSII down-regulation and inherent of specific phytoplankton species are not indicative of nutrient stress in picoplankton-dominated environments such as the ETNP off Mexico. These sources of variability that are not directly associated with the nutritional status of the phytoplankton community should be taken into account when using Fv/Fm as a diagnostic tool for nutrient limitation.
El crecimiento del fitoplancton en zonas oligotróficas del océano puede estar restringido por una baja capacidad fotosintética asociada a una limitación por nutrientes. Se ha documentado la reducción de la capacidad fotosintética como valores bajos de la eficiencia cuántica máxima de separación de carga del fotosistema II (PSII, Fv/Fm). En el presente trabajo se caracterizó la variación espacial y temporal de Fv/Fm en muestras de fitoplancton de la región oceánica del Pacifico Nororiental Tropical (PNOT) ubicado frente a la costa de México para explorar el potencial de este parámetro como indicador de estrés nutricional. Los resultados mostraron que Fv/Fm fue menor de 0.5 en la mayoría de las muestras y presentó una alta variabilidad en muestras de agua recolectadas en la superficie. Esta variabilidad estuvo relacionada con la hora de muestreo. Los cambios de Fv/Fm siguieron un patrón día-noche con valores máximos al final de la tarde y una marcada disminución durante el mediodía asociada a la regulación en la actividad del PSII. En experimentos de enriquecimiento con diferentes nutrientes en muestras de agua superficial no se observó un aumento en Fv/Fm. La comunidad del PNOT estuvo dominada por picoplancton, del cual entre 60 y 80% estuvo constituido por biomasa procariota (Prochlorococcus y otras cianobacterias), y no se encontró evidencia de limitación de la tasa fotosintética por estrés nutricional en condiciones naturales. Por lo tanto, los valores bajos de Fv/Fm relacionados con la regulación de la actividad del PSII e inherentes a especies fitoplanctónicas especificas, no indican un estrés nutricional en ambientes dominados por el picoplancton, como es el caso del PNOT de México. La variabilidad que no está directamente asociada con el estado nutricional de la comunidad fitoplanctónica debe de tomarse en cuenta al usar Fv/Fm como herramienta diagnóstica de limitación por nutrientes. |
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| institution | Redalyc Ciencias Marinas |
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| publishDate | 2008 |
| publisher | Universidad Autónoma de Baja California |
| spelling | Maximum efficiency of charge separation of photosystem II of the phytoplankton community in the Eastern Tropical North Pacific off Mexico: A nutrient stress diagnostic tool? La eficiencia cuántica máxima de separación de carga del fotosistema II de la comunidad de fitoplancton en el Pacífico Nororiental Tropical Mexicano: ¿Una herramienta adecuada para diagnosticar el estrés por nutrientes? Almazán-Becerril, A García-Mendoza, E Photosystem II maximum efficiency nutrient stress tropical Pacific Prochloroccocu Máxima eficiencia del fotosistema II estrés nutricional Pacífico Tropical Prochlorococcus Phytoplankton growth in oligotrophic regions might be constrained by a low photosynthetic capacity related to nutrient stress. A reduced photosynthetic capacity has been documented by low values of the maximum quantum efficiency of charge separation (Fv/Fm) of photosystem II (PSII). In the present work, spatial and temporal variations of Fv/Fm in phytoplankton samples of the Eastern Tropical North Pacific (ETNP) off Mexico were characterized to explore the potential of this parameter as a nutrient stress indicator. Our results show that Fv/Fm was lower than 0.5 in most of the samples and that in surface waters this parameter was highly variable. The variability of Fv/Fm was related to the time of sampling, and Fv/Fm changes followed a day/night cycle with maximum values at dawn and a strong reduction at noon related to down-regulation of PSII activity. Enrichment experiments showed that Fv/Fm did not increase after nitrate addition to surface samples. These results suggest that photosynthesis of the phytoplankton community in the ETNP dominated by picoplankton, of which 60–80% was represented by prokaryote biomass (Prochloroccocus and other cyanobacteria), was not rate-limited under natural conditions. Therefore, low Fv/Fm values associated with PSII down-regulation and inherent of specific phytoplankton species are not indicative of nutrient stress in picoplankton-dominated environments such as the ETNP off Mexico. These sources of variability that are not directly associated with the nutritional status of the phytoplankton community should be taken into account when using Fv/Fm as a diagnostic tool for nutrient limitation. El crecimiento del fitoplancton en zonas oligotróficas del océano puede estar restringido por una baja capacidad fotosintética asociada a una limitación por nutrientes. Se ha documentado la reducción de la capacidad fotosintética como valores bajos de la eficiencia cuántica máxima de separación de carga del fotosistema II (PSII, Fv/Fm). En el presente trabajo se caracterizó la variación espacial y temporal de Fv/Fm en muestras de fitoplancton de la región oceánica del Pacifico Nororiental Tropical (PNOT) ubicado frente a la costa de México para explorar el potencial de este parámetro como indicador de estrés nutricional. Los resultados mostraron que Fv/Fm fue menor de 0.5 en la mayoría de las muestras y presentó una alta variabilidad en muestras de agua recolectadas en la superficie. Esta variabilidad estuvo relacionada con la hora de muestreo. Los cambios de Fv/Fm siguieron un patrón día-noche con valores máximos al final de la tarde y una marcada disminución durante el mediodía asociada a la regulación en la actividad del PSII. En experimentos de enriquecimiento con diferentes nutrientes en muestras de agua superficial no se observó un aumento en Fv/Fm. La comunidad del PNOT estuvo dominada por picoplancton, del cual entre 60 y 80% estuvo constituido por biomasa procariota (Prochlorococcus y otras cianobacterias), y no se encontró evidencia de limitación de la tasa fotosintética por estrés nutricional en condiciones naturales. Por lo tanto, los valores bajos de Fv/Fm relacionados con la regulación de la actividad del PSII e inherentes a especies fitoplanctónicas especificas, no indican un estrés nutricional en ambientes dominados por el picoplancton, como es el caso del PNOT de México. La variabilidad que no está directamente asociada con el estado nutricional de la comunidad fitoplanctónica debe de tomarse en cuenta al usar Fv/Fm como herramienta diagnóstica de limitación por nutrientes. Universidad Autónoma de Baja California, Instituto de Investigaciones Oceanológicas 2008-03-11 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Peer-reviewed Article Artículo Arbitrado application/pdf https://cienciasmarinas.com.mx/index.php/cmarinas/article/view/1151 10.7773/cm.v34i1.1151 Ciencias Marinas; Vol. 34 No. 1 (2008); 29-43 Ciencias Marinas; Vol. 34 Núm. 1 (2008); 29-43 2395-9053 0185-3880 eng https://cienciasmarinas.com.mx/index.php/cmarinas/article/view/1151/1854 ['Redalyc'] redalyc_48034103 Maximum efficiency of charge separation of photosystem II of the phytoplankton community in the Eastern Tropical North Pacific off Mexico: A nutrient stress diagnostic tool? ['Maximum efficiency of charge separation of photosystem II of the phytoplankton community in the Eastern Tropical North Pacific off Mexico: A nutrient stress diagnostic tool?', 'A Almazán-Becerril', 'Ciencias de la Tierra', 'Prochlorococcus', 'Pacífico Tropical', 'estrés nutricional', 'Máxima eficiencia del fotosistema II', 'Maximum efficiency of charge separation of photosystem II of the phytoplankton community in the Eastern Tropical North Pacific off Mexico: A nutrient stress diagnostic tool? A Almazán-Becerril E García-Mendoza Ciencias de la Tierra Prochlorococcus Pacífico Tropical estrés nutricional Máxima eficiencia del fotosistema II El crecimiento del fitoplancton en zonas oligotróficas del océano puede estar restringido por una baja capacidad fotosintéticaasociada a una limitación por nutrientes. Se ha documentado la reducción de la capacidad fotosintética como valores bajos de laeficiencia cuántica máxima de separación de carga del fotosistema II (PSII, Fv /Fm). En el presente trabajo se caracterizó lavariación espacial y temporal de Fv /Fm en muestras de fitoplancton de la región oceánica del Pacifico Nororiental Tropical(PNOT) ubicado frente a la costa de México para explorar el potencial de este parámetro como indicador de estrés nutricional.Los resultados mostraron que Fv /Fm fue menor de 0.5 en la mayoría de las muestras y presentó una alta variabilidad en muestrasde agua recolectadas en la superficie. Esta variabilidad estuvo relacionada con la hora de muestreo. Los cambios de Fv /Fmsiguieron un patrón día-noche con valores máximos al final de la tarde y una marcada disminución durante el mediodía asociadaa la regulación en la actividad del PSII. En experimentos de enriquecimiento con diferentes nutrientes en muestras de aguasuperficial no se observó un aumento en Fv /Fm. La comunidad del PNOT estuvo dominada por picoplancton, del cual entre 60 y80% estuvo constituido por biomasa procariota (Prochlorococcus y otras cianobacterias), y no se encontró evidencia delimitación de la tasa fotosintética por estrés nutricional en condiciones naturales. Por lo tanto, los valores bajos de Fv /Fmrelacionados con la regulación de la actividad del PSII e inherentes a especies fitoplanctónicas especificas, no indican un estrésnutricional en ambientes dominados por el picoplancton, como es el caso del PNOT de México. La variabilidad que no estádirectamente asociada con el estado nutricional de la comunidad fitoplanctónica debe de tomarse en cuenta al usar Fv /Fm comoherramienta diagnóstica de limitación por nutrientes. 2008 artículo científico 0185-3880 https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=48034103 es http://www.redalyc.org/revista.oa?id=480 Ciencias Marinas application/pdf Universidad Autónoma de Baja California Ciencias Marinas (México) Num.1 Vol.34'] ['A Almazán-Becerril'] ['A Almazán-Becerril'] ['Artículo científico'] ['2008'] ['Universidad Autónoma de Baja California'] ['es'] ['Ciencias de la Tierra', 'Prochlorococcus', 'Pacífico Tropical', 'estrés nutricional', 'Máxima eficiencia del fotosistema II'] ['https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=48034103'] ['Maximum efficiency of charge separation of photosystem II of the phytoplankton community in the Eastern Tropical North Pacific off Mexico: A nutrient stress diagnostic tool? 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Esta variabilidad estuvo relacionada con la hora de muestreo. Los cambios de Fv /Fmsiguieron un patrón día-noche con valores máximos al final de la tarde y una marcada disminución durante el mediodía asociadaa la regulación en la actividad del PSII. En experimentos de enriquecimiento con diferentes nutrientes en muestras de aguasuperficial no se observó un aumento en Fv /Fm. La comunidad del PNOT estuvo dominada por picoplancton, del cual entre 60 y80% estuvo constituido por biomasa procariota (Prochlorococcus y otras cianobacterias), y no se encontró evidencia delimitación de la tasa fotosintética por estrés nutricional en condiciones naturales. Por lo tanto, los valores bajos de Fv /Fmrelacionados con la regulación de la actividad del PSII e inherentes a especies fitoplanctónicas especificas, no indican un estrésnutricional en ambientes dominados por el picoplancton, como es el caso del PNOT de México. La variabilidad que no estádirectamente asociada con el estado nutricional de la comunidad fitoplanctónica debe de tomarse en cuenta al usar Fv /Fm comoherramienta diagnóstica de limitación por nutrientes. 2008 artículo científico 0185-3880 https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=48034103 es http://www.redalyc.org/revista.oa?id=480 Ciencias Marinas application/pdf Universidad Autónoma de Baja California Ciencias Marinas (México) Num.1 Vol.34'] |
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