生態学：全球の表土のマイクロバイオームの構造と機能

土壌は地球上で最も多様な部類のマイクロバイオームを有しており、栄養塩類の循環と炭素貯蔵の両方において極めて重要である。土壌の機能を理解するには、土壌微生物の全球の分布パターンや機能的遺伝子のレパートリーと共に、細菌と菌類の両方の土壌群集の多様性と構造との間に見られる生物的および環境的な関連をモデル化する必要がある。今回我々は、全球の表土サンプル（189地点、7560サブサンプル）についてメタゲノミクスとメタバーコーディングを利用し、細菌の遺伝的多様性は温帯環境で最も高いが菌類では異なる傾向が見られること、また、微生物の遺伝子構成が地理的な距離よりも環境の要因によってより大きく変動することを明らかにする。菌類と細菌は全球的なニッチ分化を示し、こうした分化は降水および土壌pHに対する多様性応答の差異と関係していることが分かった。さらに、表土および海洋環境において、細菌と菌類との間に強い対立関係が存在することを示す証拠が、抗生物質耐性遺伝子から推測された。これは、微生物群集の形成において生物的相互作用が大きな役割を果たしていることを示唆している。今回の結果は、細菌と菌類の群集では、競争と環境フィルタリングの両方が、相対優占度、構成、コードされた遺伝子機能に影響することを示唆しており、これは、こうした微生物の全球の栄養塩類の循環への相対的寄与が空間的に異なっていることを意味している。

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