How many replicates to accurately estimate fish biodiversity using environmental DNA on coral reefs?

Autor: Maria Mutis Martinezguerra, David Mouillot, Jean-Baptiste Juhel, Conor Waldock, Sandra Bessudo, Eilísh Richards, Thomas Keggin, Meret Jucker, Camille Albouy, Stéphanie Manel, Régis Hocdé, Eva Maire, Loïc Pellissier, Marco Andrello, Nicolas Loiseau, Tom B. Letessier, Marie Charlotte Cheutin, Salomé Stauffer, Andrea Polanco Fernández, Tony Dejean, Giomar Helena Borrero-Pérez, Felipe Ladino, Alice Valentini, Laure Velez, Virginie Marques
Přispěvatelé: MARine Biodiversity Exploitation and Conservation (UMR MARBEC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Mémoires - Université de Montpellier - Faculté des sciences (UM FS), Université de Montpellier (UM), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), SPYGEN [Le Bourget-du-Lac], Toxicologie Intégrative & Métabolisme (ToxAlim-TIM), ToxAlim (ToxAlim), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Lancaster Environment Centre, Lancaster University, Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer - Atlantique (IFREMER Atlantique), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Institut Fédéral de Recherches sur la Forêt, la Neige et le Paysage (WSL), Institut Fédéral de Recherches [Suisse], Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Ecology and Evolution
Ecology and Evolution, Wiley Open Access, 2021, ⟨10.1002/ece3.8150⟩
Ecology and Evolution, 2021, ⟨10.1002/ece3.8150⟩
Ecology and Evolution, 11 (21)
Ecology And Evolution (2045-7758) (Wiley Open Access), 2021-11, Vol. 11, N. 21, P. 14630-14643
Ecology and Evolution, Vol 11, Iss 21, Pp 14630-14643 (2021)
ISSN: 2045-7758
Popis: Quantifying fish species diversity in rich tropical marine environments remains challenging. Environmental DNA (eDNA) metabarcoding is a promising tool to face this challenge through the filtering, amplification, and sequencing of DNA traces from water samples. However, because eDNA concentration is low in marine environments, the reliability of eDNA to detect species diversity can be limited. Using an eDNA metabarcoding approach to identify fish Molecular Taxonomic Units (MOTUs) with a single 12S marker, we aimed to assess how the number of sampling replicates and filtered water volume affect biodiversity estimates. We used a paired sampling design of 30 L per replicate on 68 reef transects from 8 sites in 3 tropical regions. We quantified local and regional sampling variability by comparing MOTU richness, compositional turnover, and compositional nestedness. We found strong turnover of MOTUs between replicated pairs of samples undertaken in the same location, time, and conditions. Paired samples contained non‐overlapping assemblages rather than subsets of one another. As a result, non‐saturated localized diversity accumulation curves suggest that even 6 replicates (180 L) in the same location can underestimate local diversity (for an area
Biodiversity estimates from eDNA metabarcoding often uncover only a portion of the diversity in a location. We discover that for species‐rich areas, such as coral reefs, we may need more samples than previously thought to recover and monitor biodiversity in a local area.
Databáze: OpenAIRE
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