Effect of experimentally increased nutrient availability on the structure, metabolic activities, and potential microbial functions of a maritime Antarctic microbial mat
Notice bibliographique
Résumé
The role of competitive interactions based on resource utilisation was explored in a phototrophic microbial mat from Byers Peninsula (Maritime Antarctica). Shotgun metagenomic profiling of the mat showed a taxonomic and functionally diverse microbial community. The heterotrophic bacterial community was dominated by Proteobacteria, where genera typically found in polar habitats, such as Janthinobacterium, Pseudomonas, and Polaromonas, were highly prevalent. Cyanobacteria played the main role as primary producers, accompanied by diatoms and chlorophytes. To test the potential effects of the inorganic nutrient (N and P) availability on this community, a fully factorial nitrate and phosphorus addition experiment was conducted in situ. The mat exhibited a functional and structural response to the nutrient amendments. Compared to the undisturbed mat, phosphorus fertilisation favoured the growth of (non-heterocystous) cyanobacteria relative to that of diatoms, as indicated by changes in the carotenoid pigment biomarkers. Although no mat accretion was visible, fertilisation improved the phototrophic activity, and, mainly, when P was amended, the production of exopolymeric substances was favoured, whereas further changes in the vertical distribution of primary production activity were observed as well. Illumina amplicon sequencing of the 16S rRNA gene also demonstrated changes in the relative abundance of heterotrophic prokaryotes, which were detectable from the phylum to the genus level and mainly related to the amendment of nitrogen. Predictions made on the functional skills of these shifted prokaryotic communities indicated changes in abundance selecting taxa with a metabolic adaptation to the new nutrient scenarios. They mainly consisted of the enhancement of ecological strategies and metabolic regulatory mechanisms related to the uptake and metabolising of either nitrogen or phosphorus, regulated by its availability whether in a balanced way or not. This study is a pioneer in demonstrating how shifts in the regional dynamic of nutrients might alter the metabolic equilibrium of these initially considered homeostatic benthic communities. They can be accordingly considered as taxonomically diverse microbiomes with a functional repertoire still inclined to respond to the biogeochemical alteration of nutrient cycles, although occurring in a cold extreme environment where biological activity is partially restricted by environmental harshness.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 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 | 0,001 |
| 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.
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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 ».