Spatio-temporal connectivity of the aquatic microbiome associated with cyanobacterial blooms along a Great Lake riverine-lacustrine continuum
Notice bibliographique
Résumé
Lake Erie is subject to recurring events of cyanobacterial harmful algal blooms (cHABs), but measures of nutrients and total phytoplankton biomass seem to be poor predictors of cHABs when taken individually. A more integrated approach at the watershed scale may improve our understanding of the conditions that lead to bloom formation, such as assessing the physico-chemical and biological factors that influence the lake microbial community, as well as identifying the linkages between Lake Erie and the surrounding watershed. Within the scope of the Government of Canada’s Genomics Research and Development Initiative (GRDI) Ecobiomics project, we used high-throughput sequencing of the 16S rRNA gene to characterize the spatio-temporal variability of the aquatic microbiome in the Thames River–Lake St. Clair-Detroit River–Lake Erie aquatic corridor. We found that the aquatic microbiome was structured along the flow path and influenced mainly by higher nutrient concentrations in the Thames River, and higher temperature and pH downstream in Lake St. Clair and Lake Erie. The same dominant bacterial phyla were detected along the water continuum, changing only in relative abundance. At finer taxonomical level, however, there was a clear shift in the cyanobacterial community, with Planktothrix dominating in the Thames River and Microcystis and Synechococcus in Lake St. Clair and Lake Erie. Mantel correlations highlighted the importance of geographic distance in shaping the microbial community structure. The fact that a high proportion of microbial sequences found in the Western Basin of Lake Erie were also identified in the Thames River, indicated a high degree of connectivity and dispersal within the system, where mass effect induced by passive transport play an important role in microbial community assembly. Nevertheless, some cyanobacterial amplicon sequence variants (ASVs) related to Microcystis , representing less than 0.1% of relative abundance in the upstream Thames River, became dominant in Lake St. Clair and Erie, suggesting selection of those ASVs based on the lake conditions. Their extremely low relative abundances in the Thames suggest additional sources are likely to contribute to the rapid development of summer and fall blooms in the Western Basin of Lake Erie. Collectively, these results, which can be applied to other watersheds, improve our understanding of the factors influencing aquatic microbial community assembly and provide new perspectives on how to better understand the occurrence of cHABs in Lake Erie and elsewhere.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».