Metabolic flexibility allows bacterial habitat generalists to become dominant in a frequently disturbed ecosystem
Notice bibliographique
Résumé
Ecological theory suggests that habitat disturbance differentially influences distributions of habitat generalist and specialist species. While well-established for macroorganisms, this theory has rarely been explored for microorganisms. Here we tested these principles in permeable (sandy) sediments, ecosystems with much spatiotemporal variation in resource availability and physicochemical conditions. Microbial community composition and function were profiled in intertidal and subtidal sediments using 16S rRNA gene amplicon sequencing and metagenomics, yielding 135 metagenome-assembled genomes. Community composition and metabolic traits modestly varied with sediment depth and sampling date. Several taxa were highly abundant and prevalent in all samples, including within the orders Woeseiales and Flavobacteriales, and classified as habitat generalists; genome reconstructions indicate these taxa are highly metabolically flexible facultative anaerobes and adapt to resource variability by using different electron donors and acceptors. In contrast, obligately anaerobic taxa such as sulfate reducers and candidate lineage MBNT15 were less abundant overall and only thrived in more stable deeper sediments. We substantiated these findings by measuring three metabolic processes in these sediments; whereas the habitat generalist-associated processes of sulfide oxidation and fermentation occurred rapidly at all depths, the specialist-associated process of sulfate reduction was restricted to deeper sediments. A manipulative experiment also confirmed habitat generalists outcompete specialist taxa during simulated habitat disturbance. Together, these findings show metabolically flexible habitat generalists become dominant in highly dynamic environments, whereas metabolically constrained specialists are restricted to narrower niches. Thus, an ecological theory describing distribution patterns for macroorganisms likely extends to microorganisms. Such findings have broad ecological and biogeochemical ramifications.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».