Declines in ice cover induce light limitation in freshwater diatoms
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The rediscovery of diatom blooms embedded within and beneath Lake Erie ice cover (2007-2012) ignited an intense interest in psychrophilic adaptations and winter limnology. Subsequent studies determined ice plays a vital role in winter diatom ecophysiology, as diatoms partition to the underside of ice thereby fixing their location within the photic zone. Yet, climate change has led to widespread ice decline across the Great Lakes, with Lake Erie presenting a nearly ice-free state in several recent winters. It has been hypothesized the resultant turbid, isothermal water column will induce light limitation amongst winter diatoms, serving as a detrimental competitive disadvantage. Here, we conducted a physiochemical and metatranscriptomic survey of the winter Lake Erie water column (2019-2020) that spanned spatial, temporal, and climatic gradients to investigate this hypothesis. We determined ice-free conditions decreased diatom bloom magnitude and altered diatom community composition. Diatoms increased the expression of various photosynthetic genes and iron transporters, suggesting they are attempting to increase their quantity of photosystems and light-harvesting components (a well-defined indicator of light limitation). Notably, we identified two gene families which serve to increase diatom fitness in the turbid ice-free water column: proton-pumping rhodopsins (a second means of light-driven energy acquisition) and fasciclins (a means to “raft” together to increase buoyancy and co-locate to the surface to optimize light acquisition). With large-scale climatic changes already underway, our observations provide insight into how diatoms respond to the dynamic ice conditions of today and shed light on how they will fare in a climatically altered tomorrow.
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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 ».