Microbes as Engines of Ecosystem Function: When Does Community Structure Enhance Predictions of Ecosystem Processes?
Notice bibliographique
Résumé
Microorganisms are vital in mediating the earth's biogeochemical cycles; yet, despite our rapidly increasing ability to explore complex environmental microbial communities, the relationship between microbial community structure and ecosystem processes remains poorly understood. Here, we address a fundamental and unanswered question in microbial ecology: 'When do we need to understand microbial community structure to accurately predict function?' We present a statistical analysis investigating the value of environmental data and microbial community structure independently and in combination for explaining rates of carbon and nitrogen cycling processes within 82 global datasets. Environmental variables were the strongest predictors of process rates but left 44% of variation unexplained on average, suggesting the potential for microbial data to increase model accuracy. Although only 29% of our datasets were significantly improved by adding information on microbial community structure, we observed improvement in models of processes mediated by narrow phylogenetic guilds via functional gene data, and conversely, improvement in models of facultative microbial processes via community diversity metrics. Our results also suggest that microbial diversity can strengthen predictions of respiration rates beyond microbial biomass parameters, as 53% of models were improved by incorporating both sets of predictors compared to 35% by microbial biomass alone. Our analysis represents the first comprehensive analysis of research examining links between microbial community structure and ecosystem function. Taken together, our results indicate that a greater understanding of microbial communities informed by ecological principles may enhance our ability to predict ecosystem process rates relative to assessments based on environmental variables and microbial physiology.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,009 | 0,029 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,003 | 0,008 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».