O Papel dos Fungos nos Lagos Escandinavos
Pesquisas mostram a diversidade e a importância dos fungos nos ecossistemas de água doce.
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Índice
Os Fungos estão por toda parte, até nos nossos Lagos e rios. Eles são essenciais para decompor matéria orgânica, o que é importante para a saúde desses Ecossistemas aquáticos. Em muitos ambientes de água doce, os fungos podem representar uma parte grande dos organismos vivos presentes. Apesar da sua abundância, a gente sabe surpreendentemente pouco sobre os diferentes tipos de fungos, quantos existem e quais papéis eles desempenham nesses ecossistemas. Muito do que sabemos é baseado em estudos limitados que não representam totalmente a variedade de fungos presentes ou como eles interagem com outros microrganismos.
Importância dos Fungos nos Ecossistemas Aquáticos
Os fungos ajudam a decompor material orgânico na água. Eles podem ser encontrados em grandes quantidades, às vezes representando até metade do material genético encontrado em uma amostra. No entanto, os detalhes sobre quais tipos de fungos existem, como eles funcionam e como se juntam em comunidades ainda não são bem compreendidos. Muitas espécies são identificadas apenas por técnicas genéticas modernas e muitas vezes são chamadas de “taxa fúngicas escuras” porque não foram bem documentadas ou estudadas.
Comparado aos solos, a pesquisa sobre fungos em ambientes aquáticos é limitada. Estudos existentes analisaram certos grupos de fungos, mas não trouxeram respostas claras sobre sua história natural. Uma revisão global indicou que há uma rica Diversidade de fungos em sistemas de água doce, mas precisamos de muito mais pesquisa com dados ambientais detalhados para entender totalmente o papel desses fungos.
Montagem de Comunidades de Fungos
Para entender melhor como os fungos se reúnem nesses ecossistemas, os cientistas usam diferentes métodos estatísticos. Uma abordagem é comparar como as comunidades se formam aleatoriamente com como são moldadas por condições ambientais específicas. Métodos mais novos focam em analisar as relações entre diferentes espécies e seus ambientes, trazendo informações genéticas para ajudar a revelar como essas comunidades se formam.
Nesse estudo, os pesquisadores usaram técnicas avançadas para explorar a diversidade de fungos em duas regiões da Escandinávia: Noruega e Suécia. Eles analisaram vários fatores ambientais, como uso da terra e qualidade da água, para ver como esses influenciam os tipos e quantidades de fungos encontrados nos lagos.
Estudo dos Lagos Noruegueses e Suecos
Os pesquisadores coletaram amostras de lagos em uma ampla faixa de latitudes na Noruega e na Suécia, capturando várias condições ecológicas. Eles reuniram informações detalhadas de muitos lagos, incluindo temperatura, níveis de nutrientes e características da terra ao redor. O estudo incluiu 160 lagos, focando em como esses fatores ambientais se relacionam com a diversidade de fungos.
Os lagos variaram bastante em tamanho, temperatura e conteúdo de nutrientes. Por exemplo, alguns lagos tinham níveis de carbono orgânico muito altos, enquanto outros tinham quantidades muito menores. Essa variabilidade desempenha um papel crucial nos tipos de fungos que podem prosperar em cada lago.
Diversidade Fúngica e Descobertas
Usando tecnologia de sequenciamento de ponta, os pesquisadores descobriram que os fungos representavam uma parte significativa da comunidade em alguns lagos. Em particular, a quantidade de fungos variava bastante, sugerindo que certas condições ambientais permitem uma maior diversidade fúngica. Em vários lagos, os fungos eram abundantes, especialmente em ambientes ricos em matéria orgânica.
A análise mostrou que nos lagos com mais áreas florestais e níveis de pH mais baixos, os fungos eram mais numerosos. Em contraste, os padrões nos lagos noruegueses eram menos claros. Uma observação impressionante foi que certos lagos, conhecidos como lagos distrofos, tinham a maior abundância de fungos. Esses lagos geralmente têm água escura e com cor de chá devido às altas quantidades de material orgânico vindo da terra ao redor.
Métodos Usados na Pesquisa
O estudo envolveu a coleta de amostras de água dos lagos e a análise delas quanto ao DNA fúngico. Regiões específicas do material genético fúngico foram alvo de sequenciamento. Um total de 631 grupos fúngicos foram identificados em lagos noruegueses, enquanto 1.271 foram identificados em lagos suecos. Isso mostra que há uma rica diversidade de fungos nesses ambientes aquáticos.
Apesar do grande número de grupos identificados, muitos dos fungos não puderam ser ligados a espécies conhecidas, indicando que ainda há muito a aprender sobre esses organismos. O estudo revelou que muitos grupos fúngicos eram únicos para lagos individuais, destacando a rica diversidade distribuída em diferentes ambientes.
Determinando Como os Fungos Se Agrupam
Para entender como essas comunidades fúngicas se formam, os pesquisadores analisaram padrões de diversidade e examinaram se eram montadas aleatoriamente ou moldadas por fatores ambientais. Os resultados mostraram que nos lagos suecos, as comunidades não seguiam um padrão claro, enquanto nos lagos noruegueses havia sinais de comunidades mais estruturadas.
Modelos estatísticos indicaram que fatores ecológicos contribuíram para como os fungos estavam distribuídos entre os lagos, mas a aleatoriedade também desempenhou um papel significativo. Os pesquisadores descobriram que a deriva ecológica, um processo aleatório, era um fator importante que influenciava a formação de comunidades fúngicas.
Distribuição Taxonômica dos Fungos
Ao examinar os tipos de fungos presentes, os pesquisadores encontraram que certos grupos, como Ascomycota, eram abundantes tanto em lagos noruegueses quanto suecos. No entanto, muitas das leituras (ou sequências) não puderam ser classificadas em um nível específico, refletindo uma lacuna no nosso conhecimento sobre esses fungos aquáticos.
Nos lagos suecos, leveduras e certos fungos associados a plantas estavam entre os mais comuns. O estudo também confirmou que essa diversidade incluía tanto fungos que se originam em ambientes aquáticos quanto aqueles que foram levados da terra.
Conclusão
Essa pesquisa ilumina a complexidade das comunidades fúngicas nos lagos escandinavos. Destaca a necessidade de mais estudos abrangentes para entender os papéis e dinâmicas dos fungos em ecossistemas aquáticos. À medida que os pesquisadores continuam a reunir dados sobre esses organismos, eles esperam pintar um quadro mais claro de como os fungos contribuem para a saúde e funcionamento dos ambientes de água doce.
Embora alguns padrões e relações tenham sido identificados, ainda há muito a aprender. As descobertas enfatizam a necessidade de exploração contínua no mundo oculto dos fungos aquáticos e suas contribuições essenciais para o ecossistema. Compreender esses processos pode ajudar a informar esforços de conservação e gestão desses recursos hídricos vitais.
Título: Low determinism in pelagic fungal community assembly across climate zones in Scandinavian lakes
Resumo: In lakes, fungi play pivotal roles in biogeochemical processes, particularly in the decomposition of organic matter. However, these organisms have been historically underrepresented and taxonomically unresolved in previous research. In this study, we employ high-resolution sequencing to delve into the fungal diversity within two distinct Scandinavian lake datasets spanning a vast latitudinal gradient, diverse climatic zones ranging from nemoral to arctic, and a wide spectrum of nutrient conditions. Utilizing eukaryotic primers, we reveal that fungi contribute, on average, 2.07% in the Norwegian and 5.4% in the Swedish sequencing dataset, with remarkable spikes of up to 55% in forested lakes. Fungal-specific sequencing identified the prevalence of several fungal phyla, including Ascomycota, Rozellomycota, Basidiomycota, Chytridiomycota, Aphelidiomycota, and Mortierellomycota. Notably, our research uncovers a striking degree of variability in fungal communities across the studied lakes, defying correlations with measured environmental factors or geographic distance. Null model analyses suggest that deterministic processes do not consistently override the influence of ecological drift in shaping these biogeographic patterns. However, signals for dispersal limitations and mass effects could be detected. These findings challenge conventional paradigms of eukaryotic communities being strongly guided by deterministic processes and underscore the complexity of fungal community assembly processes across climate zones.
Autores: Alexander Eiler, P. M. Martin-Sanchez, C. Wurzbacher, L. Fontaine, M. Jimenez Lara, H. Juottonen, N. Valiente, E. Werner, H. Nilsson
Última atualização: 2024-06-06 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.04.597408
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.04.597408.full.pdf
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