Shotgun metagenomics reveals the flexibility and diversity of Arctic marine microbiomes
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Polar oceanographic regions are exposed to rapid changes in temperature, salinity, and light fields that determine microbial species distributions, but resilience to an increasingly unstable climate is unknown. To unravel microbial genomic potential of the Northern Baffin Bay’s polynya, we constructed eight metagenomes from the same latitude but targeting two sides of Pikialasorsuaq (The North Water) that differ by current systems, stratification, and temperature regimes. Samples from the surface and subsurface chlorophyll maximum (SCM) of both sides were collected 13 months apart. Details of metabolic pathways were determined for 18 bacteria and 10 microbial eukaryote metagenome-assembled genomes (MAGs). The microbial eukaryotic MAGs were associated with the dominant green algae in the Mamiellales and diatoms in the Mediophyceae, which tended to respectively dominate the eastern and western sides of Pikialasorsuaq. We show that microbial community taxonomic and functional signatures were ca. 80% similar at the latitude sampled with only 20% of genes associated with local conditions. From the metagenomes we found genes involved in osmotic regulation, antifreeze proteins, and photosystem protection, with hydrocarbon biodegradation and methane oxidation potential detected. The shared genomic compliment was consistent with adaptation to the Arctic’s extreme fluctuating conditions, with implications for their evolutionary history and the long-term survival of a pan-arctic microbiome. In particular, previously unrecognized genetic capabilities for methane bio-attenuation and hydrocarbon metabolism in eukaryotic phytoplankton suggest adaptation to dark conditions that will remain, despite climate warming, in the high latitude offshore waters of a future Arctic.
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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) | 0,000 | 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 ».