Linking soil microbial genomic features to forest-to-pasture conversion in the Amazon
Notice bibliographique
Résumé
Amazonian soil microbial communities are known to be altered by land-use change. However, attempts to understand these impacts have focused on broader community alterations or the response of specific microbial groups. Here, we recovered and characterized 69 soil bacterial and archaeal metagenome-assembled genomes (MAGs) from three forests and three pastures of the Eastern Brazilian Amazon and evaluated the impacts of land conversion on their genomic features. Pasture MAGs had significantly higher GC content (64.9% vs 60.2%), genome size (4.0 vs 3.1 Mbp), and number of coding sequences (4,058 vs 3,306) compared to forest genomes. Taxonomically, MAGs belonged to eight phyla; however, most (90%) had low similarity to previously known species, indicating potentially novel taxa at multiple levels. We also observed that the functional profiles associated with biogeochemical cycling and carbohydrate-active enzyme genes were impacted by forest conversion, with pasture MAGs exhibiting a notably higher number of both gene groups. Together, these data constitute the largest single-sourced genomic data set from upland soils of the Brazilian Amazon to date and increase the known MAG richness in these soils by 78%. Our data, therefore, not only add to a neglected yet emerging field but, importantly, highlight that land-use change has drastic impacts on the genomic characteristics and functional traits of dominant soil microbes.IMPORTANCEThe Brazilian Amazon is facing unprecedented threats, including increasing deforestation and degradation, which together impact half of the original forest area. Soil microorganisms are sensitive indicators of land-use change, linked to a rise in microbial methane emissions and antibiotic-resistance genes in the Amazon. However, most Amazonian soil microbes remain unknown, and little attention has been given to their genomes. Using sequencing and bioinformatics, we recovered and characterized 69 soil bacterial and archaeal genomes (metagenome-assembled genomes). These abundant members of the microbial communities diverged across forests and pastures in terms of taxonomic and functional traits. Forest conversion favors organisms with specific genomic features - increased GC content, genome size, and gene number - selecting for microorganisms that can thrive under altered conditions. Our paper helps us understand the intricate relationships between microbes and the environment, which are crucial pieces of information for comprehensive soil health assessments and future policy formulation.
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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 | 0,001 | 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 ».