Over the past decade, neutral theory has gained attention and recognition for its capacity to explain bacterial community structure (BCS) in addition to deterministic processes. However, no clear consensus has been drawn so far on their relative importance. In a metacommunity analysis, we explored at the regional and local scale the effects of these processes on the bacterial community assembly within the water column of 49 freshwater lakes. The BCS was assessed using terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) of the 16S rRNA genes. At the regional scales, results indicated that the neutral community model well predicted the spatial community structure (R2mean = 76%) compared with the deterministic factors – which explained only a small fraction of the BCS total variance (less than 14%). This suggests that the bacterial compartment was notably driven by stochastic processes, through loss and gain of taxa. At the local scale, the bacterial community appeared to be spatially structured by stochastic processes (R2mean = 65%) and temporally governed by the water temperature, a deterministic factor, even if some bacterial taxa were driven by neutral dynamics. Therefore, at both regional and local scales the neutral community model appeared to be relevant in explaining the bacterial assemblage structure.
Titre de l'article
Le modèle neutre de communauté explique l'assemblage des communautés de bactéries en eaux douces
Le modèle neutre de communauté explique l'assemblage des communautés de bactéries en eaux douces
Introduction à l'article
Comprendre la construction, à l'échelle locale et régionale, de communautés bactériennes dans un environnement d'eau douce implique de nombreux paramètres biogéochimiques tels que l'osmolarité, la température et la disponibilité en nutriments. Selon la théorie neutre "The Unified Neutral Theory of Biodiversity and Biogeography", Stephen P.Hubbell, la dispersion des espèces est relative à la capacité d'un taxon à coloniser un autre milieu, à l'arrivée d'autres espèces dans le milieu pouvant perturber la communauté, mais aussi par la balance stochastique de paramètres comme l'immigration ou l'extinction d'une espèce.
Il semblerait que la théorie neutre puisse expliquer la structure des communautés de bacterioplankton à l'échelle locale et régionale (Sloan et al. 2006; Woodcock et al. 2007; Oteru et al. 2010), mais peu d'études statistiques ont été réalisées sur le sujet.
Comprendre la construction, à l'échelle locale et régionale, de communautés bactériennes dans un environnement d'eau douce implique de nombreux paramètres biogéochimiques tels que l'osmolarité, la température et la disponibilité en nutriments. Selon la théorie neutre "The Unified Neutral Theory of Biodiversity and Biogeography", Stephen P.Hubbell, la dispersion des espèces est relative à la capacité d'un taxon à coloniser un autre milieu, à l'arrivée d'autres espèces dans le milieu pouvant perturber la communauté, mais aussi par la balance stochastique de paramètres comme l'immigration ou l'extinction d'une espèce.
Il semblerait que la théorie neutre puisse expliquer la structure des communautés de bacterioplankton à l'échelle locale et régionale (Sloan et al. 2006; Woodcock et al. 2007; Oteru et al. 2010), mais peu d'études statistiques ont été réalisées sur le sujet.
Expériences de l'article
Dans cette étude, les chercheurs vont essayer de comprendre la distribution de populations de bacterio-planctons, dans un panel de 49 lacs naturels et artificiels, par prélèvements tous les mois pendant 2 ans. Ces lac se situent à proximité de Paris.
La démarche expérimentale implique l'utilisation de "terminal restriction fragments lenght polymorphisms" d'ARN 16S (T_RFLP).
Dans cette étude, les chercheurs vont essayer de comprendre la distribution de populations de bacterio-planctons, dans un panel de 49 lacs naturels et artificiels, par prélèvements tous les mois pendant 2 ans. Ces lac se situent à proximité de Paris.
La démarche expérimentale implique l'utilisation de "terminal restriction fragments lenght polymorphisms" d'ARN 16S (T_RFLP).
Résultats de l'article
Les résultats montrent que les conditions environnementales et spatiales jouent un rôle mineur dans la construction des communautés bactériennes au niveau régional. Le modèle de théorie neutre est très efficace dans la prédiction de T-RF (terminal restriction fragments), ce qui implique qu'au niveau local, les communautés sont régies par les effets stochastiques tels que l'apparition de nouveaux taxons. L'adaptabilité des bactéries au niveau local serait très peu influencée par les effets aléatoires, grâce à un génome hautement plastique. Sur le long terme, ils observent une diminution de la diversité beta, ce qui minimise l'effet de la métacommunauté sur la communauté locale. Les effets de température sont très variables sur le temps de prélèvements notamment dans le lac de Créteil, mais ce phénomène ne concorde pas avec l'abondance relative des espèces.
Les résultats montrent que les conditions environnementales et spatiales jouent un rôle mineur dans la construction des communautés bactériennes au niveau régional. Le modèle de théorie neutre est très efficace dans la prédiction de T-RF (terminal restriction fragments), ce qui implique qu'au niveau local, les communautés sont régies par les effets stochastiques tels que l'apparition de nouveaux taxons. L'adaptabilité des bactéries au niveau local serait très peu influencée par les effets aléatoires, grâce à un génome hautement plastique. Sur le long terme, ils observent une diminution de la diversité beta, ce qui minimise l'effet de la métacommunauté sur la communauté locale. Les effets de température sont très variables sur le temps de prélèvements notamment dans le lac de Créteil, mais ce phénomène ne concorde pas avec l'abondance relative des espèces.
Rigueur de l'article
Etude de type métagénomique, qui présente tous les biais de ce type de méthodes d'analyses. Les statistiques ont été effectuées sur une période de 2 ans, ce qui montre un grand nombre d'échantillons à raison d'un prélèvement par mois. Aucune indication très précise sur le local, avec un nombre de prélèvements significatifs par lacs. De plus les méthode de type "fingerprinting", ne donnent pas d'indication concernant les communautés bactérienne en petites proportions.
Etude de type métagénomique, qui présente tous les biais de ce type de méthodes d'analyses. Les statistiques ont été effectuées sur une période de 2 ans, ce qui montre un grand nombre d'échantillons à raison d'un prélèvement par mois. Aucune indication très précise sur le local, avec un nombre de prélèvements significatifs par lacs. De plus les méthode de type "fingerprinting", ne donnent pas d'indication concernant les communautés bactérienne en petites proportions.
Ce que cet article apporte au débat
Cette article montre que la théorie neutre est en adéquation avec la prédiction et la compréhension de la construction des communauté bactérienne dans les lacs.
Cette article montre que la théorie neutre est en adéquation avec la prédiction et la compréhension de la construction des communauté bactérienne dans les lacs.
Remarques sur l'article
D'un point de vue microbiologique, les communautés de bactéries au niveau locale se construisent et survivent en fonction de leur habilité à s'adapter à un environnement. Les mutations qui se produisent de manière très fréquente dans les génomes, permettent ou non à une souche d'être sélectionnée par les conditions de l'environnement. Au niveau régionale, la diversité statistique pourrait biaiser le test, en sachant que la surface est tellement grande que aucune conclusion réelle ne peut être faite sur l'implication des conditions météo par exemple.
D'un point de vue microbiologique, les communautés de bactéries au niveau locale se construisent et survivent en fonction de leur habilité à s'adapter à un environnement. Les mutations qui se produisent de manière très fréquente dans les génomes, permettent ou non à une souche d'être sélectionnée par les conditions de l'environnement. Au niveau régionale, la diversité statistique pourrait biaiser le test, en sachant que la surface est tellement grande que aucune conclusion réelle ne peut être faite sur l'implication des conditions météo par exemple.
Dernière modification il y a plus de 9 ans.