Prescie Sheilla Sapa Gabriel Doutre M1 BEM Global phylogenetic community structure and β-diversity patterns in surface bacterioplankton metacommunities Albert Barberán, Emilio O. Casamayor,

Metacommunauté: ensemble de communautés liées par le potentiel de dispersion des individus Diversité β: mesure de la biodiversité qui consiste à comparer la diversité des espèces entre écosystèmes Définitions Biogéographie: étude de la distribution des organismes visant à expliquer les raisons de leur répartition biologique Thalassohaline/ athalassohaline IntroductionObjectifsRésultatsDiscussionCritiques 2

IntroductionObjectifsRésultatsDiscussionCritiques Actuellement, manque de données génétiques sur les procaryotes Les différents modèles connus: -Modèle neutre (NM) -Classement d’espèce (SS) -Patch dynamique (PD) -Effets de masse (ME) Comparaison des résultats obtenus avec ces modèles Bactéries étudiées (arbre modifié) d’après Wolfe-Simon et al. (2005) 3

Diversité β et l’effet de la salinité qualitative (thalassohaline ou non) et quantitative (douce, salée ou hypersaline) bacteroidetes.jpg Existence ou non des communautés phylogénétiques pour les bactéries planctoniques les plus abondantes au niveau des lacs et mers du monde Etude des microorganismes autrefois négligée jusqu’à récemment ObjectifsIntroduction RésultatsDiscussionCritiques La vision traditionnelle des micro-organismes était: « Tout est partout, mais l’environnement sélectionne. » (Baas-Becking. 1934) 4

ObjectifsIntroduction RésultatsDiscussionCritiques Matériel & Méthodes 34 sites étudiés 7154 séquences obtenues, seulement 4495 étudiées Analyse des séquences du gène 16S rRNA avec NAST Analyse des communautés phylogénétiques Analyses statistiques NRI : « Indice d’affinité nette » NTI : « Indice du taxon le plus proche » Indice de Shannon 5

D’après Logue (2008): Betaproteobactéries particulièrement abondantes en eau douce, et trouvées rarement en eaux salées AutresSphingo- bactéries Flavo- bactéries Gamma- Proteo- bactéries Beta- Proteo- bactéries Alpha- Proteo- bactéries Firmicutes Actino- bactéries Lacs Marin Séquence 16S rRNA (%) Taxons Protéobactéries Abondance relative des groupes bactériens présents dans les lacs et habitats marins Bactériodetes RésultatsIntroduction ObjectifsDiscussionCritiques 6

résultats obtenus avec le matrice UniFrac contre la composante environnementale et la composante spatiale (tableau modifié) Correlation significative positive Correlation négative ou non significative communautés Composante environnementale Composante spatiale Type de communauté Environnements aquatiques Toutes les bactéries +- SS Bactéroidetes +- SS Alphaproteobactéries +- SS Gammaproteobactéries ++ SS Lacs Toutes les bactéries +- SS Bactéroidetes +- SS Alphaproteobactéries +- SS Gammaproteobactéries ++ NM/PD Actinobactéries ++ SS + ME Bétaproteobactéries ++ SS + ME Habitats marins Toutes les bactéries +- SS Bactéroidetes +- SS Alphaproteobactéries +- SS Gammaproteobactéries +- SS Cyanobactéries + -Non trouvé RésultatsIntroduction ObjectifsDiscussionCritiques D’après Van der Gucht (2007): Le facteur environnemental local aurait un impact important sur les communautés bactériennes, alors que le facteur spatial aurait un impact réduit D’après Logue (2008): Cyanobactéries présentes en eaux douces 7

RésultatsIntroduction ObjectifsDiscussionCritiques AB CD Toutes les bactériesBacteroidetes AlphaprotéobactériesGammaprotéobactéries Stress: déformation des distances provoquée par la projection Athalassohaline - Eau douce Athalassohaline - hypersaline Thalassohaline – eau de mer Thalassohaline - hypersaline Diversité obtenue projetée sur un plan. a Stress = a Stress = a Stress = a Stress = D’après Logue (2010): pH, ultraviolets, quantité de matière dissoute jouent aussi un rôle important 8

DiscussionIntroduction ObjectifsRésultatsCritiques Composition différente entre le bactérioplancton des mers et lacs Concentration du sel : facteur environnemental déterminant pour les bacteroidetes Composition du sel importante dans la répartition des Alphaprotéobactréies et Gammaproteobactéries Habitats marins  diversité β faible alors que distribution inégale dans les lacs Surface de l'océan : environnement homogène pour les bactéries facilitant la dispersion 9

DiscussionIntroduction ObjectifsRésultatsCritiques L’identité à 97% peut être faussée  rares mutations pertinentes  changements dans les capacités environnementales Cas d’espèces différentes possédant une séquence du gène 16S rRNA identique Potentiel de dispersion des bactéries mal connu Limitations méthodologiques dues aux manques de données Le clonage par PCR favorise les taxons abondants  information semi-quantitative 10

DiscussionIntroduction ObjectifsRésultatsCritiques Les analyses renforcent l'explication de niche pour la distribution mondiale de l’assemblage du bactérioplancton de surface Observation des différences entre les groupes phylogénétiques méritent des études plus approfondies Avec les techniques moléculaires actuelles il est impossible de confirmer si « Tout est partout, mais l’environnement sélectionne. » (Baas-Becking. 1934) 11

Manque de données génétiques de bases des métadonnées associées aux informations de séquences Pas suffisamment des variables de l’environnement pour tous les sites Variables générales utilisées en limnologie et en océanographie Utilisation des paramètres physico-chimiques fournis ou estimés pour les sites marins Critiques Introduction ObjectifsRésultatsDiscussion Travaux bibliographiques très importants Regroupement et analyses de données sur plusieurs années Comparaison d’abondance entre phylums et sous phylums 12

Photos: Alonso L L’image ne donne aucune information Pas d’échelle, lieu, profondeur, date Bactérioplancton marin Bactérioplancton d’eau douce Non mentionnée dans l’article Critiques Introduction ObjectifsRésultatsDiscussion 13

Figure pas annotée L’auteur parle des figures 2 A, B,C et D Certaines données statistiques sont citées sans la référence AB CD Toutes les bactériesBacteroidetes AlphaprotéobactériesGammaprotéobactéries Critiques Introduction ObjectifsRésultatsDiscussion 14

Répétition dans la définition de certains termes Paramètres environnementaux covariants avec la salinité Article plus écologique que phylogénétique Microorganismes vivants ou morts? Critiques Introduction ObjectifsRésultatsDiscussion Phytoplancton: terme schtroumpf Microbes = bactéries Bactéries (sens ancien) ARS_Campylobacter_jejuni.jpg 15

Références Logue JB, Bürgmann H, Robinson CT (2008) Progress in the ecological genetics and biodiversity of freshwater bacteria. American Institute of Biological Sciences 58(2): Van der Gucht K, Cottenie K, Muylaert K, Vloemans N, Cousin S, Declerck S, Jeppesen E, Conde-Porcuna JM, Schwenk K, Zwart G, Degans H, Vyverman W, De Meester L (2007) The power of species sorting: local factors drive bacterial community composition over a wide range of spatial scales. PNAS vol.104 n°51. Logue JB (2010) Factors influencing the biogeography of bacteria in freshwaters – a metacommunity approach. Acta Universitatis. Digital Comprehensive Summaries of Uppsala Dissertations from the Faculty of Science and Technology pp. Uppsala. Barberán A, Casamayor EO (2010) Global phylogenetic community structure and β-diversity patterns in surface bacterioplankton metacommunities. Aquat Microb Ecol Vol. 59: 1-10 Wolfe-Simon F, Grzebyk D, Schofield O, Falkowski PG (2005) The role and evolution of superoxide dismutases in algae. Journal of Phycology Vol. 41 Issue 3. pages 453–465. Boudouresque CF (2010) Cours de diversité des organismes vivants. L’arbre du vivant. 16