Chromatiaceae
کرومیٹیاسی جامنی سلفر بیکٹیریا کے دو خاندانوں میں سے ایک ہے، جس میں ایکٹوتھیورہوڈوسپائریسی بھی شامل ہے۔ ان کا تعلق گیماپروٹوبیکٹیریا کلاس کے کرومیٹیلس آرڈر سے ہے، جو یک خلیے والے گرام منفی حیاتیات پر مشتمل ہے۔ زیادہ تر انواع فوٹوولتھو آٹوٹروفس ہیں اور ایک آکسیجینک فوٹو سنتھیسز کا انعقاد کرتی ہیں، لیکن ایسے نمائندے بھی ہیں جو اندھیرے اور/یا مائیکرو ایروبک حالات میں کیمولیتھو آٹوٹروفس یا کیمورگانوہیٹروٹروفس کے طور پر بڑھنے کے قابل ہیں۔ ایکٹوتھیورہوڈوسپیراسی اور کرومیٹیاسی دونوں بیکٹیریا عنصر سلفر گلوبولز پیدا کرتے ہیں، فرق یہ ہے کہ دوسری صورت میں وہ باہر کے بجائے خلیوں کے اندر جمع ہوتے ہیں۔ سلفر سلفایٔڈ کے آکسیکرن میں ایک انٹرمیڈیٹ ہے، جو بالآخر سلفایٔٹ میں تبدیل ہو جاتا ہے، اور ریزرو کے طور پر کام کر سکتا ہے۔ درجہ بندی کی تاریخ اگرچہ جامنی سلفر کے بیکٹیریا کچھ عرصے سے جانے جاتے ہیں، لیکن لیبارٹری میں ان مائکروجنزموں کو کاشت کرنے میں دشواری نے یہ بنا دیا ہے کہ آج تک بہت کم سائنسی ذخائر دستیاب ہیں، اور اس سے بھی کم وہ ہیں جو ترتیب کے دو خاندانوں کے درمیان تقابلی مطالعہ فراہم کرتے ہیں: کرومیٹیاسی اور ایکٹوتھیورہوڈاسپیریسی۔ اس کا ثبوت اس حقیقت سے ملتا ہے کہ سائنسی برادری کے پاس موجود زیادہ تر اشاعتیں نسبتا کم تعداد میں سائنسدانوں کے کام کا نتیجہ ہیں، سب سے پہلے نوربرٹ فینیگ، جوہانس امہوف اور جورگ اوورمین۔ ان دونوں خاندانوں کی درجہ بندی اصل میں مکمل طور پر مشاہدہ کرنے میں آسان خصوصیات پر تیار کی گئی تھی، جیسے خلیوں کے اندر یا باہر عنصر سلفر کا ذخیرہ، گیس ویسیکلز کی موجودگی اور اندرونی جھلی کے نظام۔ اس کی وجہ سے دونوں خاندانوں کے درمیان فائیلوجنیٹک تعلقات کو مدنظر رکھے بغیر فینوٹائپک خصوصیات پر مبنی پہلی ذیلی تقسیم ہوئی۔ پہلا درجہ بندی کا نظام (1907) مولش کے روغن اور عنصر سلفر کے ذخیرے پر مبنی تھا۔ ان خصلتوں کے مطابق، مولش نے جامنی سلفر کے بیکٹیریا کو دو گروپوں میں تقسیم کیا: تھیورہوڈیسی، بشمول وہ تمام اراکین جو اپنے خلیوں کے اندر عنصر سلفر کے گلوبولز کو ذخیرہ کرتے ہیں، اور اتھیورہوڈیسی، اس خصوصیت کے بغیر۔ یہ دونوں گروہ برجی کے مینوئل آف ڈیٹرمینیٹو بیکٹیریاولوجی، 7 ویں ایڈیشن میں آرڈر سیوڈوموناڈیلز کے خاندانوں کے طور پر نمودار ہوئے۔ اگلے ایڈیشن میں، انہیں بالترتیب روڈوسپیریلاسی (پفینیگ اور ٹرائپر، 1971) اور کرومیٹیاسی (بیوینڈم، 1924) میں تقسیم کیا گیا۔ پھر، کرومیٹیاسی کی اصطلاح پہلی بار 1924 میں باونڈم نے استعمال کی تھی، خاص طور پر ان تمام جامنی رنگ کے بیکٹیریا کا حوالہ دیا جاتا ہے جو آکسیجینک فوٹو سنتھیسز کے راستے پر چلتے ہیں، یعنی پانی کو الیکٹران ڈونر کے طور پر استعمال کیے بغیر (اور اس کے نتیجے میں آکسیجن کی پیداوار کے بغیر)، بلکہ سلفایڈ کو آکسائڈائز کرتے ہیں اور نتیجے میں سلفر کو خلیوں کے اندر یا باہر ذخیرہ کرتے ہیں۔ اس تعریف کے نتیجے میں، دونوں بیکٹیریا جو خلیوں کے اندر (موجودہ کرومیٹیاسی) اور باہر سلفر جمع کرتے ہیں (موجودہ ایکٹوتھیورہوڈاسپیریسی) کو ابتدائی طور پر ایک ساتھ گروپ کیا گیا تھا۔ کیموٹیکسانومی اور ڈی این اے سیکوینسنگ کی ترقی کے ساتھ، 16 ایس آر آر این اے اور پف ایل ایم جینوں کے ساتھ ساتھ کچھ مخصوص فینوٹائپک خصوصیات (جیسے لپڈ اور فیٹی ایسڈ کی ساخت، کوئنون ڈھانچہ اور سائٹوکروم سی 551 کی امینو ایسڈ کی ترتیب) کے تجزیے کی بدولت، دونوں خاندانوں کے درمیان فائیلوجنیٹک فاصلے کا مظاہرہ کرنا ممکن تھا۔ اس ابھرتے ہوئے اعداد و شمار نے امہوف (1984) کو ان کی نئی تعریف کرنے پر مجبور کیا: اس نے جینس ایکٹوتھیورہوڈوسپیرا (پیلش، 1936) کو ایک نئے خاندان کو تفویض کیا جسے ایکٹوتھیورہوڈوسپیراسی کہا جاتا ہے، اور جینس کرومیٹیم (پرٹی، 1852) کو خاندان کرومیٹیاسی کو۔ تازہ ترین تعریف کا حوالہ دیتے ہوئے، کرومیٹیاسی خاندان میں صرف وہ جامنی سلفر بیکٹیریا شامل ہیں جو آکسیجینک فوٹو سنتھیسز انجام دیتے ہیں اور اپنے خلیوں کے اندر عنصر سلفر کو ذخیرہ کرتے ہیں۔ یہ تھیورہوڈیسی گروپ کی پہلی مولش تعریف کے مطابق ہے اور فاصلے کی عکاسی کرتا ہے، لیکن دونوں خاندانوں کے درمیان فائیلوجنیٹک ارتباط کی عکاسی کرتا ہے۔ لہذا، کرومیٹیاسی کے لیے موجودہ درجہ بندی کا نظام بنیادی طور پر فائیلوجنیٹک علم سے مطابقت رکھتا ہے، لیکن یہ فینوٹائپک خصوصیات اور ماحولیاتی خصوصیات کو بھی مدنظر رکھتا ہے، جو اس خاندان کے ارکان کو وسیع پیمانے پر ایکٹوتھیورہوڈوسپائریسی سے ممتاز کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ مثال کے طور پر، پی ایچ اور نمکیات کا ردعمل ماحولیاتی تقسیم کے لحاظ سے ایک اہم کردار ادا کرتا ہے: خاندان ایکٹوتھیوروڈاسپیریسی سے تعلق رکھنے والی انواع بنیادی پی ایچ اور نمک کے زیادہ ارتکاز والے رہائش گاہوں کو ترجیح دیتی ہیں، جبکہ کرومیٹیاسی پرجاتیوں کے لیے بہترین حالات میں غیر جانبدار کے قریب پی ایچ اور نمکیات کی ایک اعلی رینج شامل ہوتی ہے، جو انہیں تازہ سے لے کر نمکین اور سمندری پانی تک زیادہ متنوع رہائش گاہوں پر قبضہ کرنے کے قابل بناتی ہے۔ کرومیٹیاسی بیکٹیریا کو مذکورہ بالا تمام معلومات کی بنیاد پر چار بڑی فائیلوجنیٹک شاخوں میں تقسیم کیا گیا ہے: ایلوکرومیٹیم ایس پی پی۔، تھرموکرومیٹیم ایس پی پی۔، تھیو سسٹس ایس پی پی۔ اور کرومیٹیم اوکینی۔ وہ کچھ سائٹولوجیکل خصوصیات کا اشتراک کرتے ہیں، جیسے کہ چھڑی کی شکل یا کروی خلیات، فلیجیلر حرکتیں اور پھپھوندی کی عدم موجودگی۔ اس گروپ میں کرومیٹیاسی خاندان کی سب سے زیادہ ورسٹائل انواع شامل ہیں: اگرچہ انہیں بنیادی طور پر میٹھے پانی کے بیکٹیریا سمجھا جاتا ہے کیونکہ انہیں نمک کی کوئی خاص ضرورت نہیں ہوتی ہے، کچھ اراکین کم نمکیات کے حالات میں بڑھ سکتے ہیں اور اس طرح نمکین اور سمندری رہائش گاہوں میں بھی۔ تھیوکیپسا ایس پی پی۔، تھیولمپرووم ایس پی پی۔، تھیوباکا ایس پی پی۔، لیمپروسسٹس ایس پی پی۔ اور تھیوڈیکٹیون ایس پی پی۔ اس کے ساتھ ساتھ پچھلے معاملے میں، اس گروپ کے ارکان بنیادی طور پر میٹھے پانی کے بیکٹیریا ہیں، یہاں تک کہ اگر ان میں سے کچھ ساحلی رہائش گاہوں میں بڑھنے کے لیے کافی نمک روادار ہو سکتے ہیں۔ تھیوکیپسا روزوپرسیسینا اور لیمپرو سسٹس روزوپرسیسینا اس گروپ کی معروف انواع میں شامل ہیں۔ پہلے میں گیس کے پھپھوندی کا فقدان ہے، جبکہ دوسرے میں گیس کے پھپھوندی اور فلیجیلا پر منحصر حرکتیں ہوتی ہیں۔ ماریکرومیٹیم ایس پی پی۔ اور تھیورہوڈوکوکس ایس پی پی۔ وہ عام سمندری بیکٹیریا ہیں اور فلیگیلر حرکات کے قابل ہیں، لیکن وہ اپنے خلیے کی شکل کی وجہ سے ایک دوسرے سے مختلف ہیں، جو بالترتیب چھڑی اور گول ہے۔ تھیوفایوکوکس مینگرووی پرجاتیوں کا تعلق اس گروپ سے ہے۔ چوتھا گروپ فائیلوجنیٹک طور پر دوسروں سے زیادہ دور ہے اور ہیلوفیلک (ہیلوکرومیٹیم ایس پی پی) پر مشتمل ہے۔ اور تھیوہالوکیپسا ایس پی پی۔ )، میرین (تھیورہوڈوویبریو ایس پی پی۔، رابڈوکرومیٹیم ایس پی پی۔ اور آئسوکرومیٹیم ایس پی پی۔) اور بیکٹیریوکلوروفیل بی پر مشتمل جنرا (تھیوکوکس ایس پی پی۔، تھیوفلاوکوکس ایس پی پی۔ اور تھیوالکیکوکس ایس پی پی۔)۔ آخری تین نسلوں سے تعلق رکھنے والی کچھ انواع کی خصوصیت نلی دار اندرونی جھلیوں کی موجودگی ہے، یہ ایک ایسی خصوصیت ہے جو انہیں کرومیٹیاسی خاندان کی دیگر تمام نسلوں سے ممتاز کرتی ہے، جس کے بجائے اندرونی جھلی کے نظام کو پھپھوندی کے طور پر ترتیب دیا جاتا ہے۔ مخصوص خصوصیات کرومیٹیاسی پرجاتیوں میں بہت زیادہ تنوع ہے۔ جسمانی اور مورفولوجیکل نقطہ نظر سے، انفرادی اراکین کو خلیوں کے سائز اور شکل (دائرہ، چھڑی، وائبریو، اسپائرلم)، حرکت پذیری (پولر فلاجیلا پر منحصر حرکت پذیری یا غیر متحرک اراکین)، گیس ویسیکلز کی موجودگی اور سیلولر مجموعے بنانے کی صلاحیت کی بنیاد پر ایک دوسرے سے ممتاز کیا جا سکتا ہے۔ ایکٹوتھیورہوڈوسپیراسی اور کلوروبیاسی بیکٹیریا کے برعکس، جو اپنے خلیوں کے باہر عنصر سلفر کو ذخیرہ کرتے ہیں، کرومیٹیاسی بیکٹیریا کے ذریعہ انٹرا سیلولر طور پر تشکیل شدہ عنصر سلفر انہیں بہت زیادہ فوائد فراہم کرتا ہے۔ کیمیائی عنصر، جیسا کہ یہ دوسرے بیکٹیریا کے لیے ناقابل رسائی ہے، ایک مفید ذاتی ذخیرے کے طور پر کام کر سکتا ہے: بیرونی سلفایڈ کی کمی کی صورت میں فوٹو سنتھیسز کے لیے الیکٹران ڈونرز کا ؛ روشنی کی عدم موجودگی میں اینڈوجینس ریسپریشن کے لیے الیکٹران قبولیت کا (تاریک، زہریلے حالات) ؛ روشنی اور آکسیجن دونوں کی عدم موجودگی میں اینڈوجینس خمیر کے لیے الیکٹران قبولیت کا (تاریک، اینوکسک حالات)۔ انواع کے مطابق، ان کی فوٹو سنتھیٹک روغن کی ساخت کے حوالے سے، کرومیٹیاسی میں بیکٹیریوکلوروفیل اے یا بی اور مختلف قسم کے کیروٹینائڈز پائے جا سکتے ہیں۔ وہ ان بیکٹیریا کو ان کی خصوصیت کا روغن دیتے ہیں، اور اگر میڈیم میں خلیوں کی مقدار کافی زیادہ ہے، تو رنگ ننگی آنکھوں کو بھی نظر آسکتا ہے۔ ان میں سے زیادہ تر میں بیکٹیریوکلوروفیل اے ہوتا ہے، جس کی زیادہ سے زیادہ جذب طول موج 800-900 nm ہوتی ہے، اور متعدد انواع سرخ رنگ کے خوشبودار کیروٹینائڈ اوکینون کو منفرد طور پر بائیو سنتھیسائز کرتی ہیں۔ اوکینون کی جذب کی چوٹی تقریبا 500 این ایم ہے اور یہ فوٹو سنتھیسز اور فوٹو پروٹیکشن دونوں میں شامل ہے۔ بیکٹیریوکلوروفیلس اور کیروٹینائڈز روشنی کی کٹائی کے کمپلیکس کا حصہ ہیں۔ رد عمل کے مرکز کے ساتھ مل کر، یہ کرومیٹیاسی کا فوٹو سنتھیٹک اپریٹس بناتا ہے، جو انواع کے لحاظ سے ویسیکلز یا نلیوں کے طور پر ترتیب دیئے گئے انٹراسائٹوپلاسمک جھلی کے نظام کے اندر مقامی ہوتا ہے۔ اوکینون کی ترکیب کرنے کے قابل لوگ گہرے پانی کی تہوں میں فائدہ اٹھاتے ہیں، کیونکہ پانی اوپری 10 میٹر میں طویل طول موج کو جذب کرتا ہے اس طرح ہلکی کٹائی کے لیے بیکٹیریوکلوروفلز کے استعمال کو محدود کرتا ہے۔ میٹابولزم میٹابولک نقطہ نظر سے، کرومیٹیاسی بیکٹیریا کو دو اہم گروپوں میں تقسیم کیا گیا ہے: خصوصی اور ورسٹائل انواع۔ خصوصی انواع واجب اینیروبک فوٹوولیتھو آٹوٹروفس ہیں، وہ کم شدہ سلفر مرکبات کو الیکٹران ڈونرز اور فوٹواسیمیلیٹ خصوصی طور پر ایسیٹیٹ اور پائروویٹ (یا پروپیونیٹ) کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ اس گروپ میں کیموٹروفس شامل نہیں ہیں۔ ورسٹائل انواع نامیاتی سبسٹریٹس کی ایک وسیع رینج کو فوٹواسمیلیٹ کرتی ہیں اور ان میں سے بیشتر کو ان کی نشوونما کے لیے کم سلفر مرکبات کی موجودگی کی ضرورت نہیں ہوتی ہے، کیونکہ وہ متبادل میٹابولک حکمت عملیوں کے قابل بھی ہیں۔ کرومیٹیاسی میں مختلف میٹابولک سرگرمیاں مشاہدہ کی جاتی ہیں: سلفر میٹابولزم کرومیٹیاسی بیکٹیریا آکسیجینک فوٹو سنتھیسز انجام دیتے ہیں، جس کے دوران وہ سلفر کے کم شدہ مرکبات کو آکسائڈائز کر کے سلفیٹ (SO42-) بناتے ہیں۔ تمام انواع عنصر سلفر (S0) اور ہائیڈروجن سلفایڈ (H2S) کو الیکٹران ڈونرز کے طور پر استعمال کرنے کے قابل ہیں۔ 1931 کے اوائل میں، فوٹو سنتھیٹک CO2 فکسشن اور سلفایڈ آکسیکرن کے درمیان سٹوچیومیٹرک لنک کا مظاہرہ کیا گیا تھا: مجموعی رد عمل میں 2 کاربن ڈائی آکسائیڈ مالیکیولز کی 2 کاربوہائیڈریٹ مالیکیولز میں کمی کے ساتھ ساتھ 1 سلفایڈ مالیکیول کی 1 سلفایٹ مالیکیول میں آکسیکرن شامل ہے۔ 2 سی او 2 + ایچ 2 ایس + 2 ایچ 2 او-> 2 سی ایچ 2 او + ایچ 2 ایس او 4 بہت سی انواع تھیوسلفیٹ (ایس 2 او 32-) کو الیکٹران ڈونر کے طور پر استعمال کرتی ہیں، جبکہ ان میں سے صرف چند ہی سلفایٹ (ایس او 32-) اور ٹیٹرا تھیونیٹ (ایس 4 او 62-) کو آکسائڈائز کرتی ہیں۔ مندرجہ ذیل مثال کے رد عمل میں، تھیوسلفیٹ سوڈیم تھیوسلفیٹ (Na2S2O3) کے طور پر ظاہر ہوتا ہے اور سلفورک ایسڈ (H2SO4) اور سوڈیم سلفیٹ (Na2SO4) میں آکسائڈائز ہوتا ہے۔ 2 سی او 2 + نا 2 ایس 2 او 3 + 3 ایچ 2 او-> 2 سی ایچ 2 او + ہا 2 ایس او 4 + نا 2 ایس او 4 ان انزائیمی تعاملات کا حتمی مقصد آکسیکرن سے سلفیٹ بننا ہے۔ دریں اثنا، میٹابولک انٹرمیڈیٹس سلفر اور سلفایٹ کے طور پر بنائے جا سکتے ہیں۔ سلفر کو خلیوں کے اندر دانے دار کے طور پر ذخیرہ کیا جاتا ہے اور سانس لینے اور خمیر کے دوران تاریک نمو کے حالات میں الیکٹران ریزرو کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس کے برعکس، سلفایٔٹ خلیے کے اندر جمع نہیں ہوتا کیونکہ یہ آسانی سے آکسائڈائز ہو کر سلفایٔٹ بن جاتا ہے۔ نائٹروجن میٹابولزم زیادہ تر انواع حیاتیاتی نائٹروجن فکسشن انجام دے سکتی ہیں، جس کے دوران ماحولیاتی نائٹروجن یا ڈائنائٹروجن (N2) کو نائٹروجنز کے ذریعے امونیا میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ این 2 + 16 اے ٹی پی + 16 ایچ 2 او + 8 ای-+ 8 ایچ +-> 2 این ایچ 3 + ایچ 2 + 16 اے ڈی پی + 16 پی آئی تمام کرومیٹیاسی کا پسندیدہ نائٹروجن ذریعہ امونیا ہے۔ بہت سے دوسرے بیکٹیریا کی طرح، اس کے انضمام کو انزائم جی ایس (گلوٹامین سنتھٹیس) اور جی او جی اے ٹی (گلوٹامین آکسوگلوٹریٹ امینو ٹرانسفرس) کے ذریعے اتپریرک کیا جاتا ہے، جو غیر نامیاتی امونیا کو امینو ایسڈ میں شامل کرتے ہیں۔ ان بیکٹیریا کے ذریعہ استعمال ہونے والے نامیاتی نائٹروجن ذرائع کے حوالے سے، گلوٹامیٹ اور ایسپرٹیٹ سب سے زیادہ عام ہیں۔ ہائیڈروجن میٹابولزم ہائیڈروجن (H2) فوٹو آٹوٹروفک کرومیٹیاسی کے لیے ایک اہم الیکٹران ڈونر ہے۔ اسے نشوونما کے حالات کے مطابق مختلف طریقوں سے حاصل کیا جا سکتا ہے: جھلی سے جڑا ہوا انزائم ہائیڈروجنس حیاتیاتی نائٹروجن فکسشن کے دوران انزائم نائٹروجنس کے ذریعہ تیار کردہ ہائیڈروجن کو ری سائیکل کر سکتا ہے۔ اسے فوٹو سنتھیسز کے عمل کے ذریعے فوٹو پروڈیوس کیا جا سکتا ہے۔ اسے متعدد نامیاتی کاربن مرکبات (یعنی کاربن کے مرکب) کے مکمل انحطاط کے ذریعے CO2 کے ساتھ مل کر تیار کیا جا سکتا ہے۔ لیکٹیٹ اور ایسیٹیٹ) نائٹروجن کے ذریعہ کے طور پر ڈینیٹروجن، گلوٹامیٹ یا ایسپرٹیٹ کا استعمال کرتے ہوئے ؛ اس طرح حاصل کردہ H2 اور CO2 کو پھر فوٹو سنتھیسز کے لیے سبسٹریٹ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ کاربن میٹابولزم کرومیٹیاسی پرجاتیوں کی اکثریت کاربن ڈائی آکسائیڈ کو آٹوٹروفک نمو کے لیے واحد کاربن ذریعہ کے طور پر استعمال کرتی ہے۔ وہ کیلون سائیکل کو کلیدی انزائمز ربولوز بسفاسفیٹ کاربوکسیلیز (روبیسو) اور فاسفوریبولوکینیز کے ساتھ استعمال کرتے ہیں۔ ورسٹائل انواع مخصوص انواع کے مقابلے میں بڑی تعداد میں نامیاتی مرکبات کو میٹابولائز کرنے کے قابل ہوتی ہیں، جو اس کے بجائے بنیادی طور پر ایسیٹیٹ اور پائروویٹ کو جذب کرتی ہیں۔ آکسیجنک میٹابولزم جیسا کہ اوپر ذکر کیا گیا ہے، اگرچہ کرومیٹیاسی بڑی حد تک اینوکسیجینک فوٹو سنتھیسز پر عمل کرتی ہے، لیکن ایسی ورسٹائل انواع بھی ہیں جو آکسیجن کی موجودگی میں اپنے میٹابولزم کو تبدیل کرنے کے قابل ہیں۔ ماحولیات اور تقسیم جیسا کہ دیگر جامنی سلفر بیکٹیریا کے معاملے میں، کرومیٹیاسی بنیادی طور پر ان تمام اینیروبک رہائش گاہوں میں پائے جاتے ہیں جہاں روشنی کی موجودگی اور سلفایڈ کی جیو کیمیکل یا حیاتیاتی پیداوار ان کی نشوونما میں مدد کر سکتی ہے۔ اس قسم کے مسکن خاص طور پر تازہ اور سمندری پانی، نمکین دلدل، نمکین اور سوڈا جھیلوں، سلفر کے چشموں اور مستحکم ماحول جیسے مائکروبیل چٹائیوں اور میرومیکٹک جھیلوں میں پائے جاتے ہیں۔ کرومیٹیاسی کی قدرتی تقسیم کا انحصار اوپر بیان کردہ منتخب ماحولیاتی عوامل (اینوکسک حالات، روشنی اور سلفایڈ کی دستیابی) پر ہوتا ہے اور یہ روزانہ اور موسمی اتار چڑھاؤ کی پیروی کرتا ہے، خاص طور پر سورج کی روشنی کی شدت اور درجہ حرارت میں ہونے والی تبدیلیوں کے جواب میں۔ سلفایٔڈ کا ارتکاز دن کے وقت کم ہوتا ہے اور رات کے وقت بڑھتا ہے، اس کی وجہ یہ ہے کہ طحالب اور سائانوبیکٹیریا کے ذریعے آکسیجن کی پیداوار اور فوٹوٹروفک بیکٹیریا کے ذریعے سلفایٔڈ آکسیکرن روزانہ کی سرگرمیاں ہیں ؛ اس کے برعکس، سلفایٔڈ کی پیداوار سلفایٔٹ کم کرنے والوں کے ذریعے اور آکسیجن کا استعمال سانس کے بیکٹیریا کے ذریعے راتوں رات ہوتا ہے کیونکہ یہ ہلکے آزاد رد عمل ہوتے ہیں۔ ہلکی جذب رہائش گاہ کی قسم کے مطابق بھی تبدیل ہوتی ہے: تلچھٹ میں فوٹک زون پانی کے مقابلے میں کم وسیع ہوتا ہے، در حقیقت، جبکہ مؤخر الذکر میں روشنی کی دخول کی گہرائی کئی میٹر ہوتی ہے، تلچھٹ کے ذرات روشنی کے داخل ہونے کی مقدار کو مضبوطی سے کم کرتے ہیں، اور یہی وجہ ہے کہ تلچھٹ میں فوٹوٹروفک بیکٹیریا اکثر اوپری ملی میٹر کے اندر پتلی تہوں کی تشکیل کرتے ہیں۔ تلچھٹ میں موجود سلفیٹ کو سلفیٹ کو کم کرنے والے بیکٹیریا کے ذریعے سلفایڈ میں میٹابولائز کیا جاتا ہے اور اس طرح پیدا ہونے والا سلفایڈ پانی کے کالم میں اوپر کی طرف پھیل جاتا ہے۔ پھر، سلفایٔڈ روشنی کے برعکس رجحان کے ساتھ ایک عمودی میلان بناتا ہے، جو اس کے برعکس نیچے کی طرف جانے سے کم ہو جاتا ہے۔ یہی وجہ ہے کہ یہ بیکٹیریا مذکورہ بالا عوامل کے مخالف موجودہ میلان کے درمیان اوورلیپ کے چھوٹے علاقوں میں اپنی زیادہ سے زیادہ نشوونما کے حالات تلاش کر سکتے ہیں۔ مورومیکٹک جھیلوں میں رہنے والے بیکٹیریا عام طور پر کافی مقررہ گہرائی میں اور وقت کے ساتھ نسبتا مستحکم انداز میں بڑھتے ہیں، کیونکہ ان جھیلوں میں نچلے پانی کی تہوں کی زیادہ نمکیات کی وجہ سے مستقل سطح بندی ہوتی ہے۔ خاص طور پر، فوٹو سنتھیٹک جامنی سلفر بیکٹیریا کیموکلائن کی سطح پر واقع ہوتے ہیں، جہاں وہ اوپر سے آنے والی سورج کی روشنی اور بنیادی اینیروبک بیکٹیریا کے ذریعہ پیدا ہونے والے سلفایڈ دونوں سے فائدہ اٹھا سکتے ہیں۔ چونکہ کیموکلائن عام طور پر نسبتا گہرا ہوتا ہے (جھیل کے لحاظ سے چند سینٹی میٹر سے لے کر کئی میٹر تک)، اس لیے ان بیکٹیریا کے پھول پانی کی سطح پر نظر نہیں آتے۔ ہولومکٹک جھیلوں کے حوالے سے، یہاں درجہ حرارت کے فرق (خاص طور پر موسم گرما کے دوران) کے ذریعہ برقرار رکھی جانے والی ایک موسمی، تھرمل سطح بندی ہوتی ہے، جو جامنی سلفر بیکٹیریا کی نشوونما کے لیے کافی مستحکم پرت بھی فراہم کرتی ہے۔ اس صورت میں، وہ انوکسک اور سلفیڈک ہائپولیمنین کی سطح پر جمع ہوتے ہیں، یعنی جھیل کی گھنے، نچلے پانی کی پرت۔ ایکٹوتھیورہوڈاسپیریسی اور کلوروبیاسی فوٹوٹروفک بیکٹیریا کے صرف دوسرے خاندان ہیں جو اسی طرح کے ماحولیاتی حالات میں پروان چڑھتے ہیں: جینیاتی اور ارتقائی نقطہ نظر سے ان کے فرق کے باوجود، جامنی اور سبز سلفر دونوں بیکٹیریا اپنی نشوونما کے لیے غیر نامیاتی سلفر مرکبات پر انحصار کرتے ہیں اور یہ انہیں اسی طرح کے ماحولیاتی کردار ادا کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ کرومیٹیاسی خاندان سے تعلق رکھنے والی ورسٹائل پرجاتیوں کی میٹابولک لچک ماحولیاتی تبدیلیوں کے لیے بہتر موافقت فراہم کرتی ہے، جیسے کہ وقفے وقفے سے آکسیجن والے علاقوں میں ہونے والی تبدیلیاں ؛ ویسے بھی، فوٹو سنتھیسز کے ذریعے حاصل ہونے والی نشوونما کسی بھی دوسری میٹابولک حکمت عملی کے ذریعے حاصل ہونے سے زیادہ ہے، اس حقیقت سے قطع نظر کہ فوٹو سنتھیسز سے مختلف میٹابولزم کی شکلوں کا استعمال کرنے کا مطلب ان غیر فوٹوٹروفک بیکٹیریا اور فیکلٹیٹیو کیموٹروفک جامنی غیر سلفر بیکٹیریا سے مقابلہ کرنا ہے جو ایک ہی مسکن کا اشتراک کرتے ہیں۔ عام طور پر، مائکروبیل چٹائی کی کثیر پرتوں میں، سبز سلفر بیکٹیریا کو فوری طور پر فوٹوٹروفک جامنی سلفر بیکٹیریا (اور طحالب اور سائانوبیکٹیریا کے) کی تہوں کے نیچے رکھا جاتا ہے۔ یہ بقائے باہمی کئی وجوہات کی بناء پر اسٹریٹجک ہے، صرف چند ناموں کے لیے: سبز سلفر بیکٹیریا عام طور پر جامنی سلفر بیکٹیریا کے مقابلے میں بہت زیادہ سلفایڈ روادار ہوتے ہیں۔ سبز سلفر بیکٹیریا کو جامنی سلفر بیکٹیریا کے مقابلے میں کم روشنی کی شدت کی ضرورت ہوتی ہے اور وہ مختلف روشنی کی طول موج کو بھی جذب کرتے ہیں۔ چونکہ وہ جسمانی طور پر جامنی سلفر بیکٹیریا کی ایک یا زیادہ تہوں سے ڈھکے ہوتے ہیں، سبز سلفر بیکٹیریا آکسیجن سے محفوظ ہوتے ہیں، کیونکہ وہ واجب اینیروبس ہوتے ہیں۔ بدلے میں، سبز سلفر بیکٹیریا بیرونی سیلولر عنصر کی فراہمی کرتے ہیں۔ یہ سنٹروفی کی ایک مکمل شکل ہے جو کئی انواع میں مشاہدہ کی گئی ہے، مثال کے طور پر کرومیٹیم وائنوسم اور کلوروبیم لیمیکولا۔ ایپلی کیشنز بائیو مارکروں کے طور پر استعمال اوکینون، اوکینین کی ڈائیجنیٹک اختتامی مصنوعات کو ایک درست بائیو مارکر سمجھا جاتا ہے۔ جب بیکٹیریا مرتے ہیں، تو وہ اوکینون سمیت اپنے روغن کے کچھ مالیکیولز کے ساتھ مل کر سمندر کے فرش پر ڈوب جاتے ہیں۔ تحفظ کے حالات کے تحت، ماحول اکثر غیر آکسیک اور کم ہوتا ہے، جس کی وجہ سے فعال گروپوں کا کیمیائی نقصان ہوتا ہے اور اوکینون کی جزوی سنترپتی اوکینین میں ہو جاتی ہے، جو اس شکل میں مائکروبیل اور کیمیائی انحطاط سے بچ سکتی ہے اور اس وجہ سے سمندری تلچھٹ میں دفن ہو جاتی ہے۔ یہ مالیکیول پیلیو اینوائرمنٹل تعمیر نو کرنے کی اجازت دیتا ہے، کیونکہ سمندری تلچھٹ میں اس کی دریافت سے دفن ہونے کے وقت جامنی سلفر بیکٹیریا کی موجودگی کا اشارہ ملتا ہے اور اس طرح ماضی کا آکسینک ماحول (یعنی اینوکسک اور سلفیڈک پانی)۔ ایک اینیروبک لیگون ایک اتلی، انسان ساختہ، ڈھکا ہوا طاس ہے جو صنعتی، شہری یا دیگر قسم کے گندے پانی کو رکھنے اور ان کا علاج کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ یہاں کرومیٹیاسی (اور عام طور پر جامنی سلفر بیکٹیریا) غالب فوٹوٹروفک بیکٹیریا ہیں، کیونکہ وہ میٹابولائزنگ میں کلیدی کردار ادا کرتے ہیں اور اس طرح آلودہ گندے پانی کے بہاؤ میں موجود ناپسندیدہ مرکبات کی حراستی کو کم کرتے ہیں۔ یہ ان سیٹو بائیو ریمیڈیشن کی ایک مثال ہے، جس کے دوران لیگون میں رہنے والے بیکٹیریا ان مرکبات کا استحصال کرتے ہیں تاکہ ان کی فوٹو ہیٹروٹروفک نشوونما میں مدد مل سکے۔ مثال کے طور پر، وہ زہریلے اور بدبودار ہائیڈروجن سلفایڈ کو الیکٹران کے منبع کے طور پر اور گرین ہاؤس گیس میتھین کو آکسیجینک فوٹو سنتھیسز کے لیے کاربن کے منبع کے طور پر استعمال کر سکتے ہیں۔ اس طرح، آلودگیوں کو لیگون سے ہٹا دیا جاتا ہے اس طرح بالترتیب بدبو اور زہریلا ہونے کے ساتھ ساتھ ماحولیاتی آلودگی کو بھی کم کیا جاتا ہے۔ حوالہ جات کرومیٹیلس لیتھوآٹوٹروفس بیکٹیریا خاندان