Metabolic responses of thermophilic endospores to sudden heat-induced perturbation in marine sediment samples
Notice bibliographique
Résumé
Microbially mediated processes in a given habitat tend to be catalyzed by abundant populations that are ecologically adapted to exploit specific environmental characteristics. Typically, metabolic activities of rare populations are limited but may be stimulated in response to acute environmental stressors. Community responses to sudden changes in temperature and pressure can include suppression and activation of different populations, but these dynamics remain poorly understood. The permanently cold ocean floor hosts countless low-abundance microbes including endospores of thermophilic bacteria. Incubating sediments at high temperature resuscitates viable spores, causing the proliferation of bacterial populations. This presents a tractable system for investigating changes in a microbiome's community structure in response to dramatic environmental perturbations. Incubating permanently cold Arctic fjord sediments at 50°C for 216 h with and without volatile fatty acid amendment provoked major changes in community structure. Germination of thermophilic spores from the sediment rare biosphere was tracked using mass spectrometry-based metabolomics, radiotracer-based sulfate reduction rate measurements, and high-throughput 16S rRNA gene sequencing. Comparing community similarity at different intervals of the incubations showed distinct temporal shifts in microbial populations, depending on organic substrate amendment. Metabolite patterns indicated that amino acids and other sediment-derived organics were decomposed by fermentative Clostridia within the first 12–48 h. This fueled early and late phases of exponential increases in sulfate reduction, highlighting the cross-feeding of volatile fatty acids as electron donors for different sulfate-reducing Desulfotomaculia populations. The succession of germinated endospores triggered by sudden exposure to high temperature and controlled by nutrient availability offers a model for understanding the ecological response of dormant microbial communities following major environmental perturbations.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».