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5 results on '"Erwan Delage"'

1. Cryptic and abundant marine viruses at the evolutionary origins of Earth's RNA virome

Author

Ahmed A, Zayed, James M, Wainaina, Guillermo, Dominguez-Huerta, Eric, Pelletier, Jiarong, Guo, Mohamed, Mohssen, Funing, Tian, Akbar Adjie, Pratama, Benjamin, Bolduc, Olivier, Zablocki, Dylan, Cronin, Lindsey, Solden, Erwan, Delage, Adriana, Alberti, Jean-Marc, Aury, Quentin, Carradec, Corinne, da Silva, Karine, Labadie, Julie, Poulain, Hans-Joachim, Ruscheweyh, Guillem, Salazar, Elan, Shatoff, Ralf, Bundschuh, Kurt, Fredrick, Laura S, Kubatko, Samuel, Chaffron, Alexander I, Culley, Shinichi, Sunagawa, Jens H, Kuhn, Patrick, Wincker, Matthew B, Sullivan, Silvia G, Acinas, Marcel, Babin, Peer, Bork, Emmanuel, Boss, Chris, Bowler, Guy, Cochrane, Colomban, de Vargas, Gabriel, Gorsky, Lionel, Guidi, Nigel, Grimsley, Pascal, Hingamp, Daniele, Iudicone, Olivier, Jaillon, Stefanie, Kandels, Lee, Karp-Boss, Eric, Karsenti, Fabrice, Not, Hiroyuki, Ogata, Nicole, Poulton, Stéphane, Pesant, Christian, Sardet, Sabrinia, Speich, Lars, Stemmann, Shinichi, Sungawa, Department of Microbiology [Columbus], Ohio State University [Columbus] (OSU), Global Oceans Systems Ecology & Evolution - Tara Oceans (GOSEE), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Aix Marseille Université (AMU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Université de Toulon (UTLN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Nord])-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-European Molecular Biology Laboratory (EMBL)-École Centrale de Nantes (Nantes Univ - ECN), Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Université australe du Chili, Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de Biologie François JACOB (JACOB), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Combinatoire et Bioinformatique (LS2N - équipe COMBI), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Génomique métabolique (UMR 8030), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Biology [ETH Zürich] (D-BIOL), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), Department of Physics, The Ohio State University, Department of Statistics, the Ohio State University Columbus, Département de Biochimie, de Microbiologie et de Bio-informatique, Université Laval, Université Laval [Québec] (ULaval), Institute of Microbiology, Department of Biology, ETH Zurich, Institute of Microbiology, Department of Microbiology, The Ohio state university, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Centrale de Nantes (Nantes Univ - ECN), Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes université - UFR des Sciences et des Techniques (Nantes univ - UFR ST), Nantes Université - pôle Sciences et technologie, Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université - pôle Sciences et technologie, and Nantes Université (Nantes Univ)

Subjects
Multidisciplinary, Virome, Oceans and Seas, [SDV.BBM.MN]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular Networks [q-bio.MN], Genome, Viral, [SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], Biological Evolution, [SDV.EE.ECO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Ecosystems, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], [SDE]Environmental Sciences, Viruses, RNA, RNA Viruses, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Ecosystem, Phylogeny, [SDV.EE.IEO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Symbiosis
Abstract

Whereas DNA viruses are known to be abundant, diverse, and commonly key ecosystem players, RNA viruses are insufficiently studied outside disease settings. In this study, we analyzed ≈28 terabases of Global Ocean RNA sequences to expand Earth’s RNA virus catalogs and their taxonomy, investigate their evolutionary origins, and assess their marine biogeography from pole to pole. Using new approaches to optimize discovery and classification, we identified RNA viruses that necessitate substantive revisions of taxonomy (doubling phyla and adding >50% new classes) and evolutionary understanding. “Species”-rank abundance determination revealed that viruses of the new phyla “ Taraviricota ,” a missing link in early RNA virus evolution, and “ Arctiviricota ” are widespread and dominant in the oceans. These efforts provide foundational knowledge critical to integrating RNA viruses into ecological and epidemiological models.

Published
2022

2. Investigating the microbial ecology of coastal hotspots of marine nitrogen fixation in the western North Atlantic

Author

Seaver Wang, Erwan Delage, Nicolas Cassar, Aridane G. González, Weiyi Tang, Hannah Whitby, Scott M. Gifford, Hélène Planquette, Damien Eveillard, Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Combinatoire et Bioinformatique (LS2N - équipe COMBI), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Global Oceans Systems Ecology & Evolution - Tara Oceans (GOSEE), Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Aix Marseille Université (AMU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Université de Toulon (UTLN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Nord])-Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay (ENS Paris Saclay)-European Molecular Biology Laboratory (EMBL)-École Centrale de Nantes (Nantes Univ - ECN), Nantes Université (Nantes Univ)-Nantes Université (Nantes Univ)-Université australe du Chili, Interdisciplinary Graduate School for the Blue planet, ANR-17-EURE-0015,ISBlue,Interdisciplinary Graduate School for the Blue planet(2017), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Combinatoire et Bioinformatique (COMBI), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Tara Oceans-GOSEE (FR2022)

Subjects
0301 basic medicine, Science, 030106 microbiology, [INFO.INFO-OH]Computer Science [cs]/Other [cs.OH], Biology, Article, Haptophyte, 03 medical and health sciences, Microbial ecology, Element cycles, 14. Life underwater, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Marine biology, Multidisciplinary, Ecology, 15. Life on land, Plankton, biology.organism_classification, [SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], 030104 developmental biology, Taxon, Microbial population biology, 13. Climate action, Nitrogen fixation, Medicine, Diazotroph, [INFO.INFO-BI]Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM], [SDV.EE.IEO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Symbiosis
Abstract

Variation in the microbial cycling of nutrients and carbon in the ocean is an emergent property of complex planktonic communities. While recent findings have considerably expanded our understanding of the diversity and distribution of nitrogen (N2) fixing marine diazotrophs, knowledge gaps remain regarding ecological interactions between diazotrophs and other community members. Using quantitative 16S and 18S V4 rDNA amplicon sequencing, we surveyed eukaryotic and prokaryotic microbial communities from samples collected in August 2016 and 2017 across the Western North Atlantic. Leveraging and significantly expanding an earlier published 2015 molecular dataset, we examined microbial community structure and ecological co-occurrence relationships associated with intense hotspots of N2 fixation previously reported at sites off the Southern New England Shelf and Mid-Atlantic Bight. Overall, we observed a negative relationship between eukaryotic diversity and both N2 fixation and net community production (NCP). Maximum N2 fixation rates occurred at sites with high abundances of mixotrophic stramenopiles, notably Chrysophyceae. Network analysis revealed such stramenopiles to be keystone taxa alongside the haptophyte diazotroph host Braarudosphaera bigelowii and chlorophytes. Our findings highlight an intriguing relationship between marine stramenopiles and high N2 fixation coastal sites.

Published
2021

3. Environmental vulnerability of the global ocean epipelagic plankton community interactome

Author

Samuel Chaffron, Pierre E. Galand, Connie Lovejoy, Alison E. Murray, Hugo Sarmento, Tara Oceans Coordinators, Silvia G. Acinas, Marcel Babin, Daniele Iudicone, Olivier Jaillon, Eric Karsenti, Erwan Delage, Patrick Wincker, Lee Karp-Boss, Matthew B. Sullivan, Chris Bowler, Colomban de Vargas, Damien Eveillard, Marko Budinich, Damien Vintache, Nicolas Henry, Charlotte Nef, Mathieu Ardyna, Ahmed A. Zayed, Pedro C. Junger, Takuvik Joint International Laboratory ULAVAL-CNRS, Université Laval [Québec] (ULaval)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Laboratoire d'Ecogéochimie des environnements benthiques (LECOB), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire océanologique de Banyuls (OOB), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de biologie de l'ENS Paris (IBENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Département de Biologie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Nantes (ECN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Station biologique de Roscoff (SBR), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes (UN), Département de Biologie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Earth System Science [Stanford] (ESS), Stanford EARTH, Stanford University-Stanford University, Department of Microbiology [Columbus], Ohio State University [Columbus] (OSU), Federal University of São Carlos (UFSCar), Institut de Biologie Intégrative et des Systèmes [Québec] (IBIS), Division of Earth and Ecosystem Sciences (DEES), Desert Research Institute (DRI), Department of Marine Biology and Oceanography, Institute of Marine Sciences / Institut de Ciències del Mar [Barcelona] (ICM), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC)-Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), Stazione Zoologica Anton Dohrn (SZN), Génomique métabolique (UMR 8030), Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE), University of Maine, Adaptation et diversité en milieu marin (AD2M), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-11-BTBR-0008,OCEANOMICS,Biotechnologies et bioressources pour la valorisation des écosystèmes marins planctoniques(2011), ANR-10-INBS-0009,France-Génomique,Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique(2010), ANR-10-LABX-0054,MEMOLIFE,Memory in living systems: an integrated approach(2010), ANR-11-IDEX-0001,Amidex,INITIATIVE D'EXCELLENCE AIX MARSEILLE UNIVERSITE(2011), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de biologie de l'ENS Paris (UMR 8197/1024) (IBENS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE), Agencia Estatal de Investigación (España), Centre National de la Recherche Scientifique (France), European Molecular Biology Laboratory, Helmut Horten Foundation, Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (España), European Research Council, European Commission, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (Brasil), Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, European Project: 862923,AtlantECO, and European Project: 835067,DIATOMIC

Subjects
Multidisciplinary, Environmental change, Ecology, fungi, Biome, Community structure, Climate change, Environmental science, Pelagic zone, sense organs, Plankton, Food web, Environmental niche modelling
Abstract

Marine plankton form complex communities of interacting organisms at the base of the food web, which sustain oceanic biogeochemical cycles and help regulate climate. Although global surveys are starting to reveal ecological drivers underlying planktonic community structure and predicted climate change responses, it is unclear how community-scale species interactions will be affected by climate change. Here, we leveraged Tara Oceans sampling to infer a global ocean cross-domain plankton co-occurrence network—the community interactome—and used niche modeling to assess its vulnerabilities to environmental change. Globally, this revealed a plankton interactome self-organized latitudinally into marine biomes (Trades, Westerlies, Polar) and more connected poleward. Integrated niche modeling revealed biome-specific community interactome responses to environmental change and forecasted the most affected lineages for each community. These results provide baseline approaches to assess community structure and organismal interactions under climate scenarios while identifying plausible plankton bioindicators for ocean monitoring of climate change, This article is contribution number 120 of Tara Oceans.-- 15 pages, 4 figures, supplementary materials https://www.science.org/doi/suppl/10.1126/sciadv.abg1921/suppl_file/sciadv.abg1921_SM.pdf.-- Data and materials availability: Data described here are available at the EBI under the project identifiers PRJEB402 and PRJEB7988 and at PANGAEA (96). All data (raw abundance matrices and interactome graphML files) needed to evaluate the conclusions of the paper are available in the Supplementary Materials. A web server for exploring and searching the global ocean interactome is available at https://saas.ls2n.fr/Tara-Oceans-interactome/, We further thank the commitment of the following sponsors: CNRS (in particular Groupement de Recherche GDR3280 and the Research Federation for the study of Global Ocean Systems Ecology and Evolution, FR2022/Tara Oceans-GOSEE), European Molecular Biology Laboratory (EMBL), Genoscope/CEA, the French Ministry of Research, the French Government “Investissements d’Avenir” programmes OCEANOMICS (ANR-11-BTBR-0008), FRANCE GENOMIQUE (ANR-10-INBS-09-08), MEMO LIFE (ANR-10-LABX-54), PSL* Research University (ANR-11-IDEX-0001-02), ETH and the Helmut Horten Foundation, MEXT/JSPS/KAKENHI (projects 16H06429, 16K21723, 16H06437, and 18H02279), the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (project MAGGY-CTM2017-87736-R), ERC Advanced Award Diatomic (grant agreement 835067 to CB), the CNRS MITI through the interdisciplinary program Modélisation du Vivant (GOBITMAP grant to SC), and the H2020 European Commission project AtlantECO (award number 862923). […]. E.D. is supported by the RFI ATLANSTIC2020 grant (PROBIOSTIC grant to DE). M.Bu. received financial support from the French Facility for Global Environment (FFEM) as part of the “Ocean Plankton, Climate and Development” project. P.C.J. was supported by Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, FAPESP (PhD grant 2017/26786-1). H.S. is supported by a Brazilian Research Council (CNPq) productivity grant (process 309514/2017-7) and FAPESP (grant 2014/14139-3). […] Additional funding from the Natural Sciences and Engineering Council (NSERC) Canada Discovery program is gratefully acknowledged., With the institutional support of the ‘Severo Ochoa Centre of Excellence’ accreditation (CEX2019-000928-S)

Published
2021

4. Decline in plankton diversity and carbon flux with reduced sea ice extent along the Western Antarctic Peninsula

Author

Yajuan Lin, Hugh W. Ducklow, Adrian Marchetti, Damien Eveillard, Zuchuan Li, Nicolas Cassar, Michael P. Meredith, Oscar Schofield, Erwan Delage, Carly M. Moreno, Samuel Chaffron, Nicholas School of the Environment, Duke University [Durham], Laboratoire des Sciences de l'Environnement Marin (LEMAR) (LEMAR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Brest (UBO)-Institut Universitaire Européen de la Mer (IUEM), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Combinatoire et Bioinformatique (LS2N - équipe COMBI), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Combinatoire et Bioinformatique (COMBI), and Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)

Subjects
Water microbiology, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Science, Biodiversity, General Physics and Astronomy, Antarctic Regions, 01 natural sciences, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Article, 03 medical and health sciences, Peninsula, Sea ice, Ecosystem, Ice Cover, 14. Life underwater, [SDU.STU.OC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Oceanography, 030304 developmental biology, 0105 earth and related environmental sciences, Diatoms, Marine biology, 0303 health sciences, geography, Multidisciplinary, geography.geographical_feature_category, Microbiota, fungi, Temperature, Eukaryota, General Chemistry, Carbon cycle, 15. Life on land, Plankton, Carbon, Sea surface temperature, Oceanography, 13. Climate action, Species evenness, Environmental science, Species richness, [SDV.EE.BIO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Bioclimatology, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, human activities
Abstract

Since the middle of the past century, the Western Antarctic Peninsula has warmed rapidly with a significant loss of sea ice but the impacts on plankton biodiversity and carbon cycling remain an open question. Here, using a 5-year dataset of eukaryotic plankton DNA metabarcoding, we assess changes in biodiversity and net community production in this region. Our results show that sea-ice extent is a dominant factor influencing eukaryotic plankton community composition, biodiversity, and net community production. Species richness and evenness decline with an increase in sea surface temperature (SST). In regions with low SST and shallow mixed layers, the community was dominated by a diverse assemblage of diatoms and dinoflagellates. Conversely, less diverse plankton assemblages were observed in waters with higher SST and/or deep mixed layers when sea ice extent was lower. A genetic programming machine-learning model explained up to 80% of the net community production variability at the Western Antarctic Peninsula. Among the biological explanatory variables, the sea-ice environment associated plankton assemblage is the best predictor of net community production. We conclude that eukaryotic plankton diversity and carbon cycling at the Western Antarctic Peninsula are strongly linked to sea-ice conditions., Over the past century, the Western Antarctic Peninsula has experienced rapid warming and a substantial loss of sea ice with important implications for plankton biodiversity and carbon cycling. Using a 5-year DNA metabarcoding dataset, this study assesses how interannual variability in sea-ice conditions impacts biodiversity and biological carbon fluxes in this region.

Published
2020

5. Structure and co-occurrence patterns in microbial communities under acute environmental stress reveal ecological factors fostering resilience

Author

Alejandro Maass, Beatriz Fernández-Gómez, Pablo Cabrera, Mauricio González, Jonathan Maldonado, Verónica Cambiazo, Alexis Gaete, Sergio A. Navarrete, Claudio Latorre, Dante Travisany, Damien Eveillard, Erwan Delage, Audrey Bihouée, Francisca P. Díaz, Rodrigo A. Gutiérrez, Mauricio Latorre, Dinka Mandakovic, Géraldine Jean, Claudia Rojas, Millennium Nucleus in Plant Cell Biology and Plant Biotechnology Center, Universidad Andrés Bello [Santiago] (UNAB), Universidad de Santiago de Chile [Santiago] (USACH), Center for Mathematical Modelling - Centro de Modelamiento Matematico [Santiago] (CMM), Universidad de Chile = University of Chile [Santiago] (UCHILE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Combinatoire et Bioinformatique (COMBI), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), unité de recherche de l'institut du thorax UMR1087 UMR6291 (ITX), Université de Nantes - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (UFR MEDECINE), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Neurology, University of Miami Leonard M. Miller School of Medicine (UMMSM), Laboratorio de Bioinformática y Expresión Génica, Pontifical Catholic University of Chile, Millennium Nucleus Center for Plant Systems and Synthetic Biology, Departamento de Genética Molecular y Microbiología, Facultad de Ciencias Biológicas, FONDAP Center for Genome Regulation (CGR), Centre de Modélisation Mathématique / Centro de Modelamiento Matemático (CMM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)

Subjects
0301 basic medicine, media_common.quotation_subject, Ecology (disciplines), [INFO.INFO-OH]Computer Science [cs]/Other [cs.OH], 030106 microbiology, lcsh:Medicine, Biology, Bacterial Physiological Phenomena, complex mixtures, Environmental stress, Article, 03 medical and health sciences, Taxonomic composition, Soil functions, Stress, Physiological, RNA, Ribosomal, 16S, lcsh:Science, Soil Microbiology, media_common, Multidisciplinary, Ecology, Microbiota, lcsh:R, Co-occurrence, 15. Life on land, [SDV.BIBS]Life Sciences [q-bio]/Quantitative Methods [q-bio.QM], Archaea, 030104 developmental biology, Microbial population biology, Soil water, lcsh:Q, Psychological resilience, [INFO.INFO-BI]Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM], [SDV.EE.IEO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Symbiosis
Abstract

Understanding the factors that modulate bacterial community assembly in natural soils is a longstanding challenge in microbial community ecology. In this work, we compared two microbial co-occurrence networks representing bacterial soil communities from two different sections of a pH, temperature and humidity gradient occurring along a western slope of the Andes in the Atacama Desert. In doing so, a topological graph alignment of co-occurrence networks was used to determine the impact of a shift in environmental variables on OTUs taxonomic composition and their relationships. We observed that a fraction of association patterns identified in the co-occurrence networks are persistent despite large environmental variation. This apparent resilience seems to be due to: (1) a proportion of OTUs that persist across the gradient and maintain similar association patterns within the community and (2) bacterial community ecological rearrangements, where an important fraction of the OTUs come to fill the ecological roles of other OTUs in the other network. Actually, potential functional features suggest a fundamental role of persistent OTUs along the soil gradient involving nitrogen fixation. Our results allow identifying factors that induce changes in microbial assemblage configuration, altering specific bacterial soil functions and interactions within the microbial communities in natural environments.

Published
2017

Catalog

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