Replicate <scp>DNA</scp> metabarcoding can discriminate seasonal and spatial abundance shifts in river macroinvertebrate assemblages
Notice bibliographique
Résumé
The delivery of consistent and accurate fine-resolution data on biodiversity using metabarcoding promises to improve environmental assessment and research. Whilst this approach is a substantial improvement upon traditional techniques, critics note that metabarcoding data are suitable for establishing taxon occurrence, but not abundance. We propose a novel hierarchical approach to recovering abundance information from metabarcoding, and demonstrate this technique using benthic macroinvertebrates. To sample a range of abundance structures without introducing additional changes in composition, we combined seasonal surveys with fish-exclusion experiments at Catamaran Brook in northern New Brunswick, Canada. Five monthly surveys collected 31 benthic samples for DNA metabarcoding divided between caged and control treatments. A further six samples per survey were processed using traditional morphological identification for comparison. By estimating the probability of detecting a single individual, multispecies abundance models infer changes in abundance based on changes in detection frequency. Using replicate detections of 184 genera (and 318 species) from metabarcoding samples, our analysis identified changes in abundance arising from both seasonal dynamics and the exclusion of fish predators. Counts obtained from morphological samples were highly variable, a feature that limited the opportunity for more robust comparison, and emphasizing the difficulty standard methods also face to detect changes in abundance. Our approach is the first to demonstrate how quantitative estimates of abundance can be made using metabarcoding, both among species within sites as well as within species among sites. Many samples are required to capture true abundance patterns, particularly in streams where counts are highly variable, but few studies can afford to process entire samples. Our approach allows study of responses across whole communities, and at fine taxonomic resolution. We discuss how ecological studies can use additional sampling to capture changes in abundance at fine resolution, and how this can complement broad-scale biomonitoring using DNA metabarcoding.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».