Different Elemental Compositions and Potential Functions of Vacuoles in Bolivina spissa (Foraminifera, Rhizaria) Based on Cryo‐SEM‐EDS Analyses
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ABSTRACT Benthic Foraminifera exhibit diverse adaptations to low oxygen (O 2 ) environments, including denitrification, a rare trait among eukaryotes. Denitrifying species store intracellular nitrate (NO 3 − ), possibly within vacuoles, and contribute significantly to the global marine nitrogen (N) cycle. Additionally, widespread phosphate (PO 4 3− ) accumulation suggests a role in supporting metabolism under O 2 ‐depleted conditions. However, the organelles storing NO 3 − and PO 4 3− remain unknown, limiting the mechanistic understanding of these alternative metabolic pathways. To investigate the intracellular NO 3 − and PO 4 3− localization in the benthic foraminifera Bolivina spissa , experimental incubations under varying O 2 and NO 3 − conditions followed by cryogenic fixation and scanning electron microscopy‐energy dispersive spectroscopy (SEM‐EDS) analyses were carried out. Most vacuoles were enriched in N relative to the surrounding cytoplasm, likely representing the intracellular NO 3 − reservoir. The elemental mapping also confirmed phosphorus (P) enrichment in organelles resembling acidocalcisomes, likely as PO 4 3− , which may serve as a readily available energy source used over NO 3 − storage during the transition between aerobic and anaerobic respiration. Additionally, barium‐rich vacuoles of unknown function(s) display a unique spatial distribution. This study emphasizes the effectiveness of cryogenic techniques in elucidating metabolic processes in foraminifers and other large and/or testate unicellular organisms, particularly for studying soluble compounds that have rarely been investigated.
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- Titre Crossref
- Different Elemental Compositions and Potential Functions of Vacuoles in <i>Bolivina spissa</i> (Foraminifera, Rhizaria) Based on Cryo‐SEM‐EDS Analyses
- Date Crossref
- 31/08/2025
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology X-Star pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Universität Hamburg pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Hamburg Institut (Germany) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Japan Steel Works (Japan) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Naval Hospital Yokosuka Japan pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Marine Works Japan Ltd. (Japan) pays non établi dans la noticeEntreprise
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X‐Star Japan Agency for Marine‐Earth Science and Technology (JAMSTEC) Yokosuka Japan SUGAR pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Institute for Geology University of Hamburg Hamburg Germany Institute for Geology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Marine Works Japan Ltd. Yokosuka Kanagawa Japan pays non établi dans la noticeEntreprise
X-Star — Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, Universität Hamburg et Hamburg Institut (Germany), avec 6 autres affiliations.
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