Environmental vulnerability of the global ocean epipelagic plankton community interactome

Autor: 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
Přispěvatelé: 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, European Project: 835067,DIATOMIC
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Hyper Article en Ligne
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Science Advances
Digital.CSIC: Repositorio Institucional del CSIC
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Science Advances, American Association for the Advancement of Science (AAAS), 2021, 7 (35), ⟨10.1126/sciadv.abg1921⟩
Science Advances, American Association for the Advancement of Science (AAAS), 2021, 7 (35), pp.eabg1921. ⟨10.1126/sciadv.abg1921⟩
ISSN: 2375-2548
Popis: 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)
Databáze: OpenAIRE
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