What Does It Mean to Be(Come) Arctic? Functional and Genetic Traits of Arctic‐ and Temperate‐Adapted Diatoms
Notice bibliographique
Résumé
Climate change-induced warming is expected to drive phytoplankton poleward as they track suitable thermal conditions. However, successful establishment in new environments requires adaptation to multiple abiotic factors beyond temperature alone. As little is known about how polar species differ in key functional and genetic traits, simple predictions of poleward movement rely on large assumptions about performance in other relevant dimensions other than thermal responses (e.g., light regime, nutrient uptake). To identify evolutionary bottlenecks of poleward range shifts, we assessed a range of thermal, resource acquisition, and genetic traits for multiple strains of the diatom Thalassiosira rotula from the temperate North Sea, as well as multiple strains of the closely related Arctic Thalassiosira gravida. We found a broader thermal range for the temperate diatoms and a mean optimum temperature of 10.3°C ± 0.8°C and 18.4°C ± 2.4°C for the Arctic and temperate diatoms, respectively, despite similar maximum growth rates. Photoperiod reaction norms had an optimum photoperiod of approximately 17 h for temperate diatoms, whereas the Arctic diatoms exhibited their highest growth performance at a photoperiod of 24 h. Nitrate uptake kinetics showed high intraspecific variation without a habitat-specific signal. The screening for convergent amino acid substitutions (CAAS) of the studied diatom strains and other publicly available transcriptomes revealed 26 candidate genes in which potential habitat-specific genetic adaptation occurred. The identified genes include subunits of the DNA polymerase and multiple transcription factors (zinc-finger proteins). Our findings suggest that the thermal range of the temperate diatom would enable poleward migration, while the extreme polar photoperiods might pose a barrier to the Arctic. Additionally, the identified genetic adaptations are particularly abundant in Arctic diatoms as they may contribute to competitive advantages in polar habitats beyond those detected with our physiological assays, hampering the establishment of temperate diatoms in Arctic habitats.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».