Ocean-wide comparisons of mesopelagic planktonic community structures
2 GENOSCOPE - Genoscope - Centre national de séquençage [Evry]
3 GOSEE - Global Oceans Systems Ecology & Evolution - Tara Oceans
4 UMR 8030 - Génomique métabolique
5 LAGE - Laboratoire d'Analyses Génomiques des Eucaryotes
6 SBR - Station biologique de Roscoff = Roscoff Marine Station
7 AD2M - Adaptation et diversité en milieu marin
8 LS2N - Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes
9 EMBL - European Molecular Biology Laboratory [Heidelberg]
10 IMEV - Institut de la Mer de Villefranche
11 LOV - Laboratoire d'océanographie de Villefranche
12 SU - Sorbonne Université
13 IBENS - Institut de biologie de l'ENS Paris
14 OSU - The Ohio State University [Columbus]
15 KUICR - Institute for Chemical Research
16 SZN - Stazione Zoologica Anton Dohrn
17 EMBL Heidelberg
18 Universität Bremen [Deutschland] = University of Bremen [Germany] = Université de Brême [Allemagne]
19 LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette]
20 MERMAID - Modelling the Earth Response to Multiple Anthropogenic Interactions and Dynamics
21 SIB - Swiss Institute of Bioinformatics
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Résumé
For decades, marine plankton have been investigated for their capacity to modulate biogeochemical cycles and provide fishery resources. Between the sunlit (epipelagic) layer and the deep dark waters, lies a vast and heterogeneous part of the ocean: the mesopelagic zone. How plankton composition is shaped by environment has been well-explored in the epipelagic but much less in the mesopelagic ocean. Here, we conducted comparative analyses of trans-kingdom community assemblages thriving in the mesopelagic oxygen minimum zone (OMZ), mesopelagic oxic, and their epipelagic counterparts. We identified nine distinct types of intermediate water masses that correlate with variation in mesopelagic community composition. Furthermore, oxygen, NO 3 − and particle flux together appeared as the main drivers governing these communities. Novel taxonomic signatures emerged from OMZ while a global co-occurrence network analysis showed that about 70% of the abundance of mesopelagic plankton groups is organized into three community modules. One module gathers prokaryotes, pico-eukaryotes and Nucleo-Cytoplasmic Large DNA Viruses (NCLDV) from oxic regions, and the two other modules are enriched in OMZ prokaryotes and OMZ pico-eukaryotes, respectively. We hypothesize that OMZ conditions led to a diversification of ecological niches, and thus communities, due to selective pressure from limited resources. Our study further clarifies the interplay between environmental factors in the mesopelagic oxic and OMZ, and the compositional features of communities.
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