Phytoplankton is a key component of aquatic microbial communities, and metabolic coupling between phytoplankton and bacteria determines the fate of dissolved organic carbon (DOC). Yet, the impact of primary production on bacterial activity and community composition remains largely unknown, as, for example, in the case of aerobic anoxygenic phototrophic (AAP) bacteria that utilize both phytoplankton-derived DOC and light as energy sources. Here, we studied how reduction of primary production in a natural freshwater community affects the bacterial community composition and its activity, focusing primarily on AAP bacteria. The bacterial respiration rate was the lowest when photosynthesis was reduced by direct inhibition of photosystem II and the highest in ambient light condition with no photosynthesis inhibition, suggesting that it was limited by carbon availability. However, bacterial assimilation rates of leucine and glucose were unaffected, indicating that increased bacterial growth efficiency (e.g., due to photoheterotrophy) can help to maintain overall bacterial production when low primary production limits DOC availability. Bacterial community composition was tightly linked to light intensity, mainly due to the increased relative abundance of light-dependent AAP bacteria. This notion shows that changes in bacterial community composition are not necessarily reflected by changes in bacterial production or growth and vice versa. Moreover, we demonstrated for the first time that light can directly affect bacterial community composition, a topic which has been neglected in studies of phytoplankton-bacteria interactions.

中文翻译：

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在微观世界的实验中，有氧产氧的光养细菌的光和初级生产形状细菌活性和群落组成。

浮游植物是水生微生物群落的关键组成部分，浮游植物与细菌之间的代谢耦合决定了溶解有机碳（DOC）的命运。然而，初级生产对细菌活性和群落组成的影响仍然是未知的，例如，在利用浮游植物来源的DOC和光作为能源的需氧生氧光养（AAP）细菌的情况下。在这里，我们研究了天然淡水群落初级生产力的降低如何影响细菌群落组成及其活性，主要集中在AAP细菌上。通过直接抑制光系统II降低光合作用时，细菌的呼吸速率最低，而在无光合作用抑制的环境光条件下，细菌的呼吸速率最高，这表明它受到碳可用性的限制。但是，亮氨酸和葡萄糖的细菌同化率不受影响，表明当低的初级产量限制DOC利用率时，提高的细菌生长效率（例如，由于光异养）可帮助维持总体细菌产量。细菌群落组成与光强度紧密相关，这主要是由于光依赖性AAP细菌的相对丰度增加。这种观点表明细菌群落组成的变化并不一定反映在细菌生产或生长的变化上，反之亦然。此外，我们首次证明了光可以直接影响细菌群落组成，这在浮游植物与细菌相互作用的研究中已被忽略。亮氨酸和葡萄糖的细菌同化率不受影响，表明当低的初级产量限制DOC利用率时，提高的细菌生长效率（例如，由于光异养）可帮助维持总体细菌产量。细菌群落组成与光强度紧密相关，这主要是由于光依赖性AAP细菌的相对丰度增加。这种观点表明细菌群落组成的变化并不一定反映在细菌产生或生长的变化中，反之亦然。此外，我们首次证明了光可以直接影响细菌群落组成，这在浮游植物与细菌相互作用的研究中已被忽略。亮氨酸和葡萄糖的细菌同化率不受影响，表明当低的初级产量限制DOC利用率时，提高的细菌生长效率（例如，由于光异养）可帮助维持总体细菌产量。细菌群落组成与光强度紧密相关，这主要是由于光依赖性AAP细菌的相对丰度增加。这种观点表明细菌群落组成的变化并不一定反映在细菌产生或生长的变化中，反之亦然。此外，我们首次证明了光可以直接影响细菌群落组成，这在浮游植物与细菌相互作用的研究中已被忽略。提示增加的细菌生长效率（例如，由于光异养作用）可在初级生产量较低限制DOC利用率时帮助维持总体细菌产量。细菌群落组成与光强度紧密相关，这主要是由于光依赖性AAP细菌的相对丰度增加。这种观点表明细菌群落组成的变化并不一定反映在细菌产生或生长的变化中，反之亦然。此外，我们首次证明了光可以直接影响细菌群落组成，这在浮游植物与细菌相互作用的研究中已被忽略。提示增加的细菌生长效率（例如，由于光异养作用）可在初级生产量较低限制DOC利用率时帮助维持总体细菌产量。细菌群落组成与光强度紧密相关，这主要是由于光依赖性AAP细菌的相对丰度增加。这种观点表明细菌群落组成的变化并不一定反映在细菌产生或生长的变化中，反之亦然。此外，我们首次证明了光可以直接影响细菌群落组成，这在浮游植物与细菌相互作用的研究中已被忽略。细菌群落组成与光强度紧密相关，这主要是由于光依赖性AAP细菌的相对丰度增加。这种观点表明细菌群落组成的变化并不一定反映在细菌产生或生长的变化中，反之亦然。此外，我们首次证明了光可以直接影响细菌群落组成，这在浮游植物与细菌相互作用的研究中已被忽略。细菌群落组成与光强度紧密相关，这主要是由于光依赖性AAP细菌的相对丰度增加。这种观点表明细菌群落组成的变化并不一定反映在细菌产生或生长的变化中，反之亦然。此外，我们首次证明了光可以直接影响细菌群落组成，这在浮游植物与细菌相互作用的研究中已被忽略。