Lacolonna di Vinogradskij è un semplice dispositivo per la cultura di una grande diversità dimicrorganismi. Inventato daSergej Vinogradskij il dispositivo è costituito da una colonna difango e acqua di stagno, con l'aggiunta di una fonte dicarbonio come carta da giornale (contenentecellulosa), o gusci d'uovo (contenenticarbonato di calcio) e una fonte dizolfo come ilgesso (solfato di calcio) o rosso d'uovo.
Esponendo la colonna alla luce del sole per parecchi mesi, si producono in seno alla colonna un gradiente diaerobiosi/anaerobiosi e un gradiente di concentrazione di zolfo. Questi due gradienti causano la crescita di una notevole diversità di microrganismi comeclostridium,desulfovibrio,chlorobium,chromatium,rhodomicrobium,beggiatoa, e molte altre specie di batteri,cianobatteri, ealghe.
Nella colonna si formano numerosi gradienti di concentrazione, a seconda delle sostanze nutritive aggiunte, che comportano la crescita di una varietà di organismi di cui sopra. Possiamo distinguere due fasi, la fase aerobica acqua e fango e la fase anaerobica costituita dal fondo. A causa della bassa solubilità dell'ossigeno in acqua rapidamente l'acqua diventaanossica verso l'interfaccia del fango e acqua.
La colonna è costituita da una miscela di ingredienti di massima. Un cilindro di vetro o un tubo di plastica (30 centimetri di lunghezza e 5 centimetri di diametro, le misure esatte non sono critiche) è riempito per un terzo di fango di stagno, rimuovendo legnetti, detriti e/o bolle d'aria. Il fango è addizionato di circa lo 0,25% w/w di carbonato di calcio e di circa lo 0,50% w/w di solfato di calcio o di solfato di sodio, gusci d'uovo e tuorlo d'uovo, rispettivamente, sono ricchi di questi minerali e sono generalmente utilizzati allo scopo. Si mescola il tutto con pezzi di carta da giornale tagliuzzata o fieno (per la cellulosa). Un ulteriore livello anaerobico si realizza con l'aggiunta di solo fango, portando il contenitore a essere pieno per due terzi. L'ultimo terzo è costituito per metà da acqua di stagno e per metà da aria. La colonna è sigillata ermeticamente per evitare l'evaporazione di acqua e lasciata ad incubare per diversi mesi a temperatura ambiente in forte luce naturale.
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La colonna di Vinogradskij rimane un'affascinante dimostrazione difototrofia,chemioautotrofia edecologia dei microrganismi, come dimostrato dalle conferenze dimicrobiologia in tutto il mondo.
| Microrganismi e ordine di comparsa (dall'alto verso il basso della colonna) | Principali generi rappresentativi | Fonte di energia | Fonte di Carbonio | Reazioni principali correlate | Trofismo | Condizioni ambientali |
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| Protisti,Diatomee,Cianobatteri | Vari | Fotosintesi o Eterotrofia, Fotosintesi, Fotosintesi | Aerobiosi | |||
| Batteri zolfo ossidanti | Thiobacillus | H2S | H2S → Zolfo e composti ossidati dello zolfo (Ossidazione) | Chemiolitotrofo | Aerobico | |
| Batteri zolfo ossidanti | Beggiatoa | H2S | CO2 in anaerobiosi, carbonio organico in aerobiosi | H2S → Zolfo (Ossidazione) | Chemiolitotrofo | Anaerobico facoltativo |
| Batteri porpora non-sulfurei | Rhodospirillum | Luce e Carbonio organico | Carbonio organico | Fotosintesi | Fotoorganotrofo | Anaerobico facoltativo |
| Batteri sulfurei porpora | Chromatium | H2S e luce | Co2 (dalCarbonato di calcio) | H2S → Zolfo insolubile e solfati | Fotolitotrofo | Anaerobico |
| Batteri sulfurei verdi | Chlorobium | H2S e luce | CO2 (dal Carbonato di calcio) | H2S → Zolfo insolubile e solfati | Fotolitotrofo | Anaerobico |
| Batteri solforiduttori | Desulfovibrio | Idrogeno solfato | Solfati → H2S (riduzione solfati) | Chemiolitotrofo | Anaerobico aerotollerante | |
| Batteri anaerobi obbligati non-sulfurei | Clostridium | Fermentazione anaerobica del Glucosio (ottenuto dalla degradazione della Cellulosa) | Cellulosa (dalla carta) | Cellulosa → Glucosio (Ossidazione) | Eterotrofo | Anaerobico obbligato |
Altri progetti
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How to Build a Winogradsky Column, suYouTube. byNASA Quest