The distribution of coastal fish eDNA sequences in the Anthropocene

Autor: Laetitia Mathon, Virginie Marques, Stéphanie Manel, Camille Albouy, Marco Andrello, Emilie Boulanger, Julie Deter, Régis Hocdé, Fabien Leprieur, Tom B. Letessier, Nicolas Loiseau, Eva Maire, Alice Valentini, Laurent Vigliola, Florian Baletaud, Sandra Bessudo, Tony Dejean, Nadia Faure, Pierre‐Edouard Guerin, Meret Jucker, Jean‐Baptiste Juhel, Kadarusman, Andrea Polanco F., Laurent Pouyaud, Dario Schwörer, Kirsten F. Thompson, Marc Troussellier, Hagi Yulia Sugeha, Laure Velez, Xiaowei Zhang, Wenjun Zhong, Loïc Pellissier, David Mouillot
Přispěvatelé: Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-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, 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)-Université de Montpellier (UM), Dynamique et durabilité des écosystèmes : de la source à l’océan (DECOD), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), MARine Biodiversity Exploitation and Conservation (UMR MARBEC), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Institute for the Study of the Anthropic Impacts and the Sustainability in the Marine Environment (IAS), National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Institut méditerranéen d'océanologie (MIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Andromède Océanologie, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Ouest]), Zoological Society of London - ZSL (UNITED KINGDOM), The University of Western Australia (UWA), Lancaster Environment Centre, Lancaster University, SPYGEN [Le Bourget-du-Lac], Ecologie marine tropicale dans les Océans Pacifique et Indien (ENTROPIE [Réunion]), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de La Réunion (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecologie marine tropicale des océans Pacifique et Indien (ENTROPIE [Nouvelle-Calédonie]), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Nouvelle-Calédonie])-Ifremer - Nouvelle-Calédonie, Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de la Nouvelle-Calédonie (UNC), Fundación Malpelo y Otros Ecosistemas Marinos, Institute of Terrestrial Ecosystems (ITES), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), Politeknik Kelautan dan Perikanan Sorong (POLTEK), Programa de Biodiversidad y Ecosistemas Marino, Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier (UMR ISEM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR226-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), University of Exeter, Greenpeace Research Laboratories, Ecosystèmes lagunaires : organisation biologique et fonctionnement (ECOLAG), Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universitas Indonesia (UI ), Centre of Chemical Safety and Risks, School of the Environment, Nanjing University, Nanjing University (NJU), Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research WSL
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Global Ecology and Biogeography
Global Ecology and Biogeography, 2023, ⟨10.1111/geb.13698⟩
Global Ecology and Biogeography (1466-822X) (Wiley) In Press
ISSN: 1466-8238
1466-822X
Popis: Aim Coastal fishes have a fundamental role in marine ecosystem functioning and contributions to people, but face increasing threats due to climate change, habitat degradation and overexploitation. The extent to which human pressures are impacting coastal fish biodiversity in comparison with geographic and environmental factors at large spatial scale is still under scrutiny. Here, we took advantage of environmental DNA (eDNA) metabarcoding to investigate the relationship between fish biodiversity, including taxonomic and genetic components, and environmental but also socio-economic factors. Location Tropical, temperate and polar coastal areas. Time period Present day. Major taxa studied Marine fishes. Methods We analysed fish eDNA in 263 stations (samples) in 68 sites distributed across polar, temperate and tropical regions. We modelled the effect of environmental, geographic and socio-economic factors on α- and β-diversity. We then computed the partial effect of each factor on several fish biodiversity components using taxonomic molecular units (MOTU) and genetic sequences. We also investigated the relationship between fish genetic α- and β-diversity measured from our barcodes, and phylogenetic but also functional diversity. Results We show that fish eDNA MOTU and sequence α- and β-diversity have the strongest correlation with environmental factors on coastal ecosystems worldwide. However, our models also reveal a negative correlation between biodiversity and human dependence on marine ecosystems. In areas with high dependence, diversity of all fish, cryptobenthic fish and large fish MOTUs declined steeply. Finally, we show that a sequence diversity index, accounting for genetic distance between pairs of MOTUs, within and between communities, is a reliable proxy of phylogenetic and functional diversity. Main conclusions Together, our results demonstrate that short eDNA sequences can be used to assess climate and direct human impacts on marine biodiversity at large scale in the Anthropocene and can further be extended to investigate biodiversity in its phylogenetic and functional dimensions.
Databáze: OpenAIRE
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