Microbial species coexistence depends on the host environment
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Organisms and their resident microbial communities form a complex and mostly stable ecosystem. It is known that the specific composition and abundance of certain bacterial species affect host health and fitness, but the processes that lead to these microbial patterns are unknown. We investigate this by deconstructing the simple microbiome of the freshwater polyp Hydra . We contrast the performance of its two main bacterial associates, Curvibacter and Duganella , on germ free hosts with two in vitro environments over time. We show that interactions within the microbiome but also the host environment lead to the observed species frequencies and abundances. More specifically, we find that both microbial species can only stably coexist in the host environment, whereas Duganella outcompetes Curvibacter in both in vitro environments irrespective of initial starting frequencies. While Duganella seems to benefit through secretions of Curvibacter , its competitive effect on Curvibacter depends upon direct contact. The competition might potentially be mitigated through the spatial structure of the two microbial species on the host, which would explain why both species stably coexist on the host. Interestingly, the fractions of both species on the host do not match the fractions reported previously nor the overall microbiome carrying capacity as reported in this study. Both observations indicate that the rare microbial community members might be relevant for achieving the native community composition and carrying capacity. Our study highlights that for dissecting microbial interactions the specific environmental conditions need to be replicated, a goal difficult to achieve with in vitro systems. Importance This work studies microbial interactions within the microbiome of the simple cnidarian, Hydra , and investigates whether microbial species coexistence and community stability depends on the host environment. We find that the outcome of the interaction between the two most dominant bacterial species in Hydra ’s microbiome differs depending on the environment and only results in a stable coexistence in the host context. The interactive ecology between the host, the two most dominant microbes, but also the less abundant members of the microbiome, are critically important for achieving the native community composition. This indicates that the metaorganism environment needs to be taken into account when studying microbial interactions.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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 ».