Dispersal shapes compositional and functional diversity in aquatic microbial communities
Notice bibliographique
Résumé
Segregation and mixing shape the structure and functioning of aquatic microbial communities, but their respective roles are challenging to disentangle in field studies. We explored the hypothesis that functional differences and beta diversity among stochastically assembled communities would increase in the absence of dispersal. Contrariwise, we expected biotic selection during homogenizing dispersal to reduce beta and gamma diversity as well as functional variability. This was experimentally addressed by examining the compositional and functional changes of 20 freshwater bacterial assemblages maintained at identical conditions over seven growth cycles for 34 days and subjected to two consecutive dispersal regimes. Initial dispersal limitation generated high beta diversity and led to the repeated emergence of community types that were dominated by particular taxa. Compositional stability and evenness of the community types varied over successive growth cycles, reflecting differences in functional properties. Carbon use efficiency increased during cultivation, with some communities of unique composition outperforming the replicate community types. Homogenizing dispersal led to high compositional similarity and reduced gamma diversity. While a neutral and a competition-based (Elo-rating) model together largely explained community assembly, a pseudomonad disproportionally dominated across communities, possibly due to interaction-related genomic traits. In conclusion, microbial assemblages stochastically generated by dispersal limitation can be gradually "refined" into distinct community types by subsequent deterministic processes. Segregation of communities represented an insurance mechanism for highly productive but competitively weak microbial taxa that were excluded during community coalescence. IMPORTANCE: We experimentally assessed the compositional and functional responses of freshwater bacterial assemblages exposed to two consecutive dispersal-related events (dispersal limitation and homogenizing dispersal) under identical growth conditions. While segregation led to a decreased local diversity, high beta diversity sustained regional diversity and functional variability. In contrast, homogenizing dispersal reduced the species pool and functional variability of the metacommunity. Our findings highlight the role of dispersal in regulating both diversity and functional variability of aquatic microbial metacommunities, thereby providing crucial insight to predict changes in ecosystem functioning.
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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 | 0,001 |
| 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) | 0,000 | 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 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 ».