The data compilation includes the first occurrence of G. huxleyi and other species of Gephyrocapsa as revealed by Quaternary sediment samples from the world oceans. This new synthesis includes previously published data, all with rigorous relationships of their emergence events with marine isotope stages based on good quality oxygen isotope stratigraphy and/or astronomical tuning from each sediment core.
Four strains of the coccolithophore E. huxleyi (RCC1212, RCC1216, RCC1238, RCC1256) were grown in dilute batch culture at four CO2 levels ranging from ~200 µatm to ~1200 µatm. Growth rate, particulate organic carbon content, and particulate inorganic carbon content were measured, and organic and inorganic carbon production calculated. The four strains did not show a uniform response to carbonate chemistry changes in any of the analysed parameters and none of the four strains displayed a response pattern previously described for this species. We conclude that the sensitivity of different strains of E. huxleyi to acidification differs substantially and that this likely has a genetic basis. We propose that this can explain apparently contradictory results reported in the literature.
Four strains of the coccolithophore Emiliania huxleyi (RCC1212, RCC1216, RCC1238, RCC1256) were grown in dilute batch culture at four CO2 levels ranging from ~200 µatm to ~1200 µatm. Coccolith morphology was analyzed based on scanning electron micrographs. Three of the four strains did not exhibit a change in morphology over the CO2 range tested. One strain (RCC1256) displayed an increase in the percentage of malformed coccoliths with increasing CO2 concentration. We conclude that the sensitivity of the coccolith-shaping machinery to carbonate chemistry changes is strain-specific. Although it has been shown before that carbonate chemistry related changes in growth- and calcification rate are strain-specific, there seems to be no consistent correlation between coccolith morphology and growth or calcification rate. We did not observe an increase in the percentage of incomplete coccoliths in RCC1256, indicating that the coccolith-shaping machinery per se is affected by acidification and not the signalling pathway that produces the stop-signal for coccolith growth.
Die Untersuchung der Prinzipien biologischer Systeme und ihrer Synthesewege für die Bildung hochstrukturierter Kompositmaterialien aus Calciumcarbonat (CaCO3) und deren Nutzung als neue Basistechnologie sind Inhalt des Forschungsvorhabens. Als Modellorganismus dient die Coccolithophoride (Kalkalge) Emiliania huxleyi, eine marine, einzellige Alge, welche einzigartige Strukturen aus CaCO3, die Coccolithen, bilden kann. Die intrazelluläre Kalkbildung wird durch Prozesse reguliert, welche die Akkumulation der Ausgangsstoffe (Calcium und anorganischer Kohlenstoff), die Kristallkeimbildung und das Wachstum kontrollieren. Derzeit lassen sich Coccolithen, für die ein industrielles Interesse besteht, nur ressourcenintensiv aus Algen gewinnen. Das Gesamtziel des Projektes besteht darin, durch experimentelle und modellbasierte Analysen den Prozess der Coccolithenbildung in Emiliania huxleyi so weit zu verstehen, dass eine Reduktion auf wesentliche Prozesskomponenten sowie strukturgebende Elemente und damit eine Übertragung auf zellfreie Systeme möglich wird. Als Ergebnis soll ein weitgehend zellfreies Verfahren entwickelt werden, das steuerbar und effektiv die metabolischen Mechanismen der Zellen für die Produktbildung in intrazellulären Kompartimenten nachbildet. Ein solches Verfahren bietet die Möglichkeit größere Mengen definierter Partikel mit hoher räumlicher und zeitlicher Effizienz zu erzeugen.