Répartition distincte des archées du sol à l'eau douce jusqu'à l'estuaire: implications de la composition et de la fonction des archées dans différents environnements

Rédigé par Hualong Wang^1,2, bière de corbeau^{3 †}, Laura Zgleszewski³, Marc Peipoch³, Emmanuel Omondi^{4 †}, Atanu Mukherjee^{4 †}, Feng Chen², Chuanlun Zhang^5,6,7 et Jinjun Kan^{3,6,8 *}

Abstract

En plus d'habiter des territoires extrêmes, les archées sont largement réparties dans des environnements communs allant des environnements terrestres aux environnements aquatiques. Cette étude a étudié et comparé les structures des communautés archéennes de trois habitats différents (représentant des environnements distincts): les sols agricoles (issus d'essais de systèmes agricoles FST, PA, États-Unis), les biofilms d'eau douce (de White Clay Creek, PA, États-Unis) et l'eau d'estuaire (Chesapeake Bay, États-Unis). Le séquençage à haut débit des gènes de l'ARNr 16S a indiqué que Thaumarchaeota, Euryarchaeota, Nanoarchaeota, Crenarchaeota et Diapherotrites étaient les phylums dominants communément trouvés dans ces trois environnements. Comme pour les bactéries, une structure de communauté distincte et des modèles de distribution pour les archées ont été observés dans les sols par rapport à l'eau douce et à l'estuaire. Cependant, l'abondance, la richesse, la régularité et la diversité des communautés archéennes étaient significativement plus importantes dans les sols que dans les environnements d'eau douce et estuariens. Des espèces indicatrices (ou des variants de séquence d'amplicon, ASV) ont été identifiées à partir de différents groupes archaïens cyclant l'azote et le carbone dans les sols (Nitrososphaerales, Nitrosotaleales, Nitrosopumilales, Methanomassiliicoccales, Lainarchaeales), les biofilms d'eau douce (Methanobacteria, Nitrososphaumros Baye ), suggérant la spécificité de l'habitat de leurs contributions biogéochimiques à différents environnements. Des aspects fonctionnels distincts des archées ont également été confirmés par des prédictions fonctionnelles (analyse PICRUSt2). En outre, l'analyse du réseau de cooccurrence a indiqué que seules les archées de sol formaient des modules stables. Les espèces clés (ASV) ont été identifiées principalement à partir de Methanomassiliicoccales, Nitrososphaerales, Nitrosopumilales. Dans l'ensemble, ces résultats indiquent une forte répartition des archées dépendant de l'habitat et leurs partitions fonctionnelles au sein des environnements locaux.

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1: College of Marine Life Sciences, Ocean University of China, Qingdao, Chine
2: Institute of Marine and Environmental Technology, University of Maryland Center for Environmental Science, Baltimore, MD, États-Unis
3: Division de microbiologie, Stroud Water Research Center, Avondale, PA, États-Unis
4: Rodale Institute, Kutztown, PA, États-Unis
5: Département des sciences et de l'ingénierie océaniques, Université du Sud des sciences et de la technologie, Shenzhen, Chine
6: Shenzhen Key Laboratory of Marine Archaea Geo-Omics, Southern University of Science and Technology, Shenzhen, Chine
7: Laboratoire de sciences et d'ingénierie de la mer du sud du Guangdong (Guangzhou), Guangzhou, Chine
8: Academy for Advanced Interdisciplinary Studies, Southern University of Science and Technology, Shenzhen, Chine