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Previous issue date: 2016-09-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The relationship between latitude and microbial diversity in the ocean is
controversial. Niche models predict higher richness at high latitudes in winter, while
snapshot field-sampling point towards higher richness at intermediate latitudes, with
lower values both towards equatorial and Polar Regions. However, given the dynamic
nature of ocean’s ecosystem it is difficult to account for temporal variations in empirical
assessments of microbial biodiversity. Here, we compared the components of diversity
(richness and evenness) and microbial population stability (coefficient of variation) in
two coastal ocean observatories with similar trophic state located in contrasting
latitudes, one located in the Equatorial Atlantic Ocean, and one temperate located in the
Northwestern Mediterranean Sea, to evaluate which factors drive the dynamics of
microbial communities in each site. Our observations support the view that, as animals
and plants, microbial communities exhibit higher (or at least similar) richness towards
the equator, at least in the coastal ocean. We also found evidence of increasing stability
with increasing evenness in tropical microbial communities when compared to the
temperate ones. Temperature and silicates drove temperate free-living prokaryotic
communities, while tropical ones were driven by stochastic factors such as biotic
interactions with eukaryotes. We propose a conceptual framework where microbial
community composition would be driven by deterministic factors in higher latitudes and
once the factor temperature is removed moving towards the equator, more stochastic
factors such as biotic interactions would emerge as the main factors shaping microbial
communities. This study highlights the importance of comparative studies on Eulerian
time-series distributed at different latitudes to fully understand the diversity patterns of
microbial communities in the ocean. / A relação entre a latitude e diversidade microbiana no oceano é controversa.
Modelos de nicho preveem maior riqueza em altas latitudes no inverno, enquanto
amostragens pontuais indicam uma maior riqueza em latitudes intermediárias, com
valores mais baixos para regiões equatoriais e polares. No entanto, dada a natureza
dinâmica do ecossistema oceânico, é difícil explicar variações temporais da
biodiversidade microbiana nas avaliações empíricas. Nesse trabalho comparamos os
componentes da diversidade (riqueza e equitabilidade) e estabilidade das populações
microbianas (coeficiente de variação) em dois observatórios oceânicos costeiros com
estados tróficos semelhantes, localizados em latitudes contrastantes: um localizado no
Oceano Atlântico Equatorial e um em clima temperado localizado no noroeste do Mar
Mediterrâneo, a fim de avaliar quais fatores estruturam a dinâmica das comunidades
microbianas em cada local. Observamos que tal como animais e plantas, as
comunidades microbianas exibem maior (ou pelo menos similar) riqueza no equador
pelo menos em águas costeiras. Também encontramos evidências de aumento da
estabilidade com o aumento da uniformidade nas comunidades microbianas tropicais,
quando comparadas com as de clima temperado. De modo geral, temperatura e silicatos
foram as variáveis que condicionaram as comunidades procariotas de vida livre no
observatório da região temperada, enquanto que no observatório tropical, fatores
estocásticos tais como interações bióticas com eucariotos, foram os fatores que mais
influenciaram as comunidades bacterianas. Assim, propomos um quadro conceitual
onde a composição da comunidade microbiana seria impulsionada por fatores
determinísticos em latitudes mais elevadas, enquanto que em latitudes menores, seriam
determinados por fatores mais estocásticos, como interações bióticas. Nosso estudo
destaca a importância de estudos comparativos utilizando series temporais Eulerianas
em diferentes latitudes para entender os padrões de diversidade das comunidades
microbianas no oceano.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/8694 |
| Date | 01 September 2016 |
| Creators | Kavagutti, Vinicius Silva |
| Contributors | Sarmento, Hugo Miguel Preto de Morais |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ecologia e Recursos Naturais, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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