Distinta distribuzione degli archei dal suolo all'acqua dolce all'estuario: implicazioni della composizione e della funzione degli archei in diversi ambienti

Scritto da Hualong Wang^1,2, Raven Birer^{3 †}, Laura Zgleszewski³, Marc Peipoch³, Emanuele Omondi^{4 †}, Atanu Mukherjee^{4 †}, Feng Chen², Chuanlun Zhang^5,6,7 e Jinjun Kan^3,6,8

Astratto

Oltre ad abitare territori estremi, gli Archaea sono ampiamente distribuiti in ambienti comuni che vanno dagli ambienti terrestri a quelli acquatici. Questo studio ha esaminato e confrontato le strutture delle comunità archeologiche di tre diversi habitat (che rappresentano ambienti distinti): suoli agricoli (da prove del sistema agricolo FST, PA, Stati Uniti), biofilm d'acqua dolce (da White Clay Creek, PA, Stati Uniti) e acqua dell'estuario (Chesapeake Bay, Stati Uniti). Il sequenziamento ad alto rendimento dei geni rRNA 16S ha indicato che Thaumarchaeota, Euryarchaeota, Nanoarchaeota, Crenarchaeota e Diapherotrites erano i phyla dominanti comunemente trovati in questi tre ambienti. Simile a Bacteria, struttura della comunità distinta e modelli di distribuzione per Archaea sono stati osservati nei suoli vs. acqua dolce vs. Tuttavia, l'abbondanza, la ricchezza, l'uniformità e la diversità delle comunità archeologiche erano significativamente maggiori nei suoli rispetto agli ambienti di acqua dolce e di estuario. Specie indicatrici (o varianti di sequenza di ampliconi, ASV) sono state identificate da diversi gruppi archeologici di ciclo del carbonio e dell'azoto nei suoli (Nitrososphaerales, Nitrosotaleales, Nitrosopumilales, Methanomassiliicoccales, Lainarchaeales), biofilm d'acqua dolce (Methanobacteria, Nitrososphaesoproseake II, ), suggerendo la specificità dell'habitat dei loro contributi biogeochimici ai diversi ambienti. Distinti aspetti funzionali di Archaea sono stati confermati anche da previsioni funzionali (analisi PICRUSt2). Inoltre, l'analisi della rete di co-occorrenza ha indicato che solo gli Archaea del suolo formavano moduli stabili. Le specie Keystone (ASV) sono state identificate principalmente da Methanomassiliicoccales, Nitrososphaerales, Nitrosopumilales. Nel complesso, questi risultati indicano una forte distribuzione dipendente dall'habitat degli Archaea e delle loro partizioni funzionali all'interno degli ambienti locali.

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1: College of Marine Life Sciences, Ocean University of China, Qingdao, Cina
2: Institute of Marine and Environmental Technology, University of Maryland Center for Environmental Science, Baltimore, MD, Stati Uniti
3: Divisione di microbiologia, Stroud Water Research Center, Avondale, PA, Stati Uniti
4: Rodale Institute, Kutztown, PA, Stati Uniti
5: Dipartimento di Scienza e Ingegneria dell'Oceano, Università Meridionale di Scienza e Tecnologia, Shenzhen, Cina
6: Shenzhen Key Laboratory of Marine Archaea Geo-Omics, Southern University of Science and Technology, Shenzhen, Cina
7: Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory (Guangzhou), Guangzhou, Cina
8: Academy for Advanced Interdisciplinary Studies, Southern University of Science and Technology, Shenzhen, Cina