Diversidade e distribuição de ciliados da Família Strombidiidae (Ciliophora) no oceano global

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Leite, Greyce Kelly Espolau da Silva
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/17069
Resumo: Ciliates dominate microzooplankton and play an essential role in marine food webs. By ingesting flagellates, bacteria and other organisms from pico and nano-plankton, and then being consumed by zooplankton, ciliates are the main pathway of carbon flow that links the microbial loop to the classical trophic chain. However, the diversity and distribution of ciliates in the global ocean is still poorly understood due to the difficulty of observing and classifying these organisms under light microscopy. When fixed, most ciliates are lost or change their morphology, making their identification difficult. Thus, the use of molecular tools represents an opportunity to study the ciliate community in the ocean. Within ciliates, the Strombidiidae family is amongst the most abundant, but there are still few systematic studies at the global scale on the distribution, abundance and phylogeny of this important group in the ocean. This study aims to: 1) evaluate the phylogenetic diversity of Strombidiidae, 2) understand its distribution in the global ocean, 3) determine the ecological niche of the most abundant clades. We used a metabarcoding dataset (region V4 18S rRNA) of 1008 samples from the TARA Oceans and TARA Polar circum-navigation expeditions. We constructed a Strombidiidae reference tree with complete 18S rRNA gene sequences from the literature and inserted the metabarcoding sequences for phylogenetic assignment. Then we related the distribution data of these clades with environmental data to define ecological niches. The phylogeny of Strombidiidae revealed 20 distinct clades, almost all of them widely distributed in most oceanic regions. The most abundant clade (Strombidium_clade2) is cosmopolitan. Furthermore, we obtained 12 environmental clades whose sequences (V4 18S rRNA region) are not identical to those described in the reference tree, and thus, may represent new clades. Niche analysis showed that the different clades of the Strombidiidae family had different distribution patterns in the global ocean, determined by temperature, salinity and oxygen. The Arctic Ocean had greater abundance among the Strombidiidae clades and very characteristic niches were observed for these oceanographic regions. This work represents the first study of the taxonomic and phylogenetic diversity of the Strombidiidae family in the global ocean, thus contributing to the knowledge of the ecology of marine ciliates.
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However, the diversity and distribution of ciliates in the global ocean is still poorly understood due to the difficulty of observing and classifying these organisms under light microscopy. When fixed, most ciliates are lost or change their morphology, making their identification difficult. Thus, the use of molecular tools represents an opportunity to study the ciliate community in the ocean. Within ciliates, the Strombidiidae family is amongst the most abundant, but there are still few systematic studies at the global scale on the distribution, abundance and phylogeny of this important group in the ocean. This study aims to: 1) evaluate the phylogenetic diversity of Strombidiidae, 2) understand its distribution in the global ocean, 3) determine the ecological niche of the most abundant clades. We used a metabarcoding dataset (region V4 18S rRNA) of 1008 samples from the TARA Oceans and TARA Polar circum-navigation expeditions. We constructed a Strombidiidae reference tree with complete 18S rRNA gene sequences from the literature and inserted the metabarcoding sequences for phylogenetic assignment. Then we related the distribution data of these clades with environmental data to define ecological niches. The phylogeny of Strombidiidae revealed 20 distinct clades, almost all of them widely distributed in most oceanic regions. The most abundant clade (Strombidium_clade2) is cosmopolitan. Furthermore, we obtained 12 environmental clades whose sequences (V4 18S rRNA region) are not identical to those described in the reference tree, and thus, may represent new clades. Niche analysis showed that the different clades of the Strombidiidae family had different distribution patterns in the global ocean, determined by temperature, salinity and oxygen. The Arctic Ocean had greater abundance among the Strombidiidae clades and very characteristic niches were observed for these oceanographic regions. This work represents the first study of the taxonomic and phylogenetic diversity of the Strombidiidae family in the global ocean, thus contributing to the knowledge of the ecology of marine ciliates.Os ciliados dominam o microzooplâncton e desempenham um papel essencial nas teias tróficas marinhas. Ao ingerir flagelados, bactérias e outros organismos do pico e nano-plâncton, e ao serem depois consumidos pelo zooplâncton, os ciliados são o principal elo que liga a alça microbiana à cadeia trófica clássica. No entanto, a diversidade e a distribuição de ciliados no oceano global ainda é pouco conhecida devido à dificuldade de observar e classificar estes organismos em microscopia ótica. Quando fixados, a maioria dos ciliados são perdidos ou mudam a sua morfologia, dificultando a sua identificação. Assim, o uso de ferramentas moleculares representa uma oportunidade para o estudo da comunidade de ciliados no oceano. Dentro dos ciliados, a família Strombidiidae é uma das mais abundantes, porém existem ainda poucos estudos sistematizados na escala global sobre a distribuição, abundância e filogenia deste grupo. Este estudo teve como objetivos: 1) avaliar a diversidade filogenética de Strombidiidae, 2) entender a sua distribuição no oceano global e 3) determinar o nicho ecológico dos clados mais abundantes. Utilizamos um conjunto de dados de metabarcoding (região V4 18S rRNA) de 1008 amostras das expedições de circum-navegação TARA Oceans e TARA Polar. Construímos uma árvore de referência de Strombidiidae com sequências completas do gene 18S rRNA extraídos da literatura e inserimos as sequências de metabarcoding para a designação filogenética. Depois relacionamos os dados da distribuição desses clados com dados ambientais para a definição de nichos ecológicos. A filogenia de Strombidiidae revelou 20 clados distintos, quase todos amplamente distribuídos na maioria das regiões oceânicas. O clado mais abundante (Strombidium_clade2) é cosmopolita. Além disso, obtivemos 12 clados ambientais cujas sequências (região V4 18S rRNA) não são idênticas às descritas na árvore de referência, e portanto representam novos clados. A análise de nicho mostrou que os diferentes clados da família Strombidiidae apresentaram diferentes padrões de distribuição no oceano global, determinados pela temperatura, salinidade e oxigênio. O oceano Ártico apresentou maior abundância entre os clados de Strombidiidae, com nichos bem característicos para estas regiões oceanográficas. Este trabalho representa o primeiro estudo da diversidade taxonômica e filogenética da família Strombidiidae no oceano global, contribuindo assim, para o conhecimento da ecologia dos ciliados marinhos.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Processo nº 88887.573454/2020-00, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ecologia e Recursos Naturais - PPGERNUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEcologia microbianaDistribuição oceânicaOrdem oligotrichidaFamília strombidiidaeMicrobial ecologyOceanic distributionCiliophoraOrder oligotrichidaFamily strombidiidaeCIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIACIENCIAS BIOLOGICASCIENCIAS BIOLOGICAS::ECOLOGIA::ECOLOGIA APLICADADiversidade e distribuição de ciliados da Família Strombidiidae (Ciliophora) no oceano globalDiversity and distribution of ciliates of the Family Strombidiidae (Ciliophora) in the global oceaninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis600600fd1442a8-900b-40cd-b84c-002759b2c7d9reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertação Greyce Espolau.pdfDissertação Greyce Espolau.pdfDissertação Greyce Espolauapplication/pdf7565430https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17069/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Greyce%20Espolau.pdf084d083a4c5a084d42b6b5d741260566MD51Carta_Hugo Sarmento.pdfCarta_Hugo Sarmento.pdfCarta do orientadorapplication/pdf207514https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17069/2/Carta_Hugo%20Sarmento.pdfe39ba85b444ba6ee2d0019dd4ce9f292MD52CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17069/3/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD53TEXTDissertação Greyce Espolau.pdf.txtDissertação Greyce Espolau.pdf.txtExtracted texttext/plain105871https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17069/4/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Greyce%20Espolau.pdf.txt43b60f0b32f61780883f9a7c4dd537e3MD54Carta_Hugo Sarmento.pdf.txtCarta_Hugo Sarmento.pdf.txtExtracted texttext/plain1332https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17069/6/Carta_Hugo%20Sarmento.pdf.txt2ced0766c15a211cdc4dfb92913e1b67MD56THUMBNAILDissertação Greyce Espolau.pdf.jpgDissertação Greyce Espolau.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5503https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17069/5/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Greyce%20Espolau.pdf.jpg9fdac3e22390e97a8482b815f4dd759cMD55Carta_Hugo Sarmento.pdf.jpgCarta_Hugo Sarmento.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg10981https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/17069/7/Carta_Hugo%20Sarmento.pdf.jpg6cefdb0fef5462d6799455f541b6e59fMD57ufscar/170692023-09-18 18:32:30.798oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/17069Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:30Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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