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Hologenomic insights into the biology of invasive and endangered fishes in Mediterranean wetlands.
Lasse Nyholm1 , Iñaki Odriozola1 , Bent Petersen1 , Shangjin Tan2 , Wei Jiang2 , Ostaizka Aizpurua Arrieta1 , and Antton Alberdi1
1University of Copenhagen, 2BGI
February 22, 2023.
DOI: 10.22541/au.167710505.52192240/v1
Publicación pendiente.
Enlace para su descarga: Conocimientos hologenómicos sobre la biología de peces invasores y en peligro de extinción en humedales mediterráneos - Authorea
https://www.authorea.com/users/588955/articles/625999-hologenomic-insights-into-the-biology-of-invasive-and-endangered-fishes-in-mediterranean-wetlands
Abstract:
Freshwater habitats are under increasing pressure from numerous anthropogenic forces, including the introduction of alien species capable of altering ecosystems and threatening native species. Although alien species themself are likely to experience loss of genetic diversity when colonising novel environments, some manage to become invasive, suggesting that other factors might facilitate their adaptive capacity. Using a hologenomic approach, we elucidate population genomic trends, the gut microbiota composition and genome-environment-microbiota interaction in the endemic and endangered Spanish toothcarp (Aphanius iberus) and the highly invasive Eastern mosquitofish (Gambusia holbrooki). We found clear genetic signatures of captive breeding in the populations of A. iberus, while G. holbrooki are characterised by an overall low level of heterozygosity and likely signs of multiple introductions. Gut microbial communities of the two species differed significantly across locations, but no sign of increased microbial plasticity was detected in G. holbrooki. However, we report that the genetic profile of each fish was able to explain a considerable part of the microbiota variation measured across individuals. Using shotgun metagenomics, we observed an overall high functional capacity of the microbiota in both species, but we identified no significant differences in the functional capacity between them. The role of the gut microbiota in invasive species and conservation warrant further research using direct comparisons or controlled mesocosm setups, but based on the results of the current study, the gut microbiota of invasive species.
Resumen (traducción automática):
Los hábitats de agua dulce están bajo una presión creciente de numerosas fuerzas antropogénicas, incluida la introducción de especies exóticas capaces de alterar los ecosistemas y amenazar a las especies nativas. Aunque es probable que las propias especies exóticas experimenten una pérdida de diversidad genética al colonizar nuevos entornos, algunas logran convertirse en invasoras, lo que sugiere que otros factores podrían facilitar su capacidad de adaptación. Usando un enfoque hologenómico, dilucidamos las tendencias genómicas de la población, la composición de la microbiota intestinal y la interacción genoma-ambiente-microbiota en la endémica y amenazada carpa dentada española (Aphanius iberus) y el altamente invasivo pez mosquito oriental (Gambusia holbrooki). Encontramos firmas genéticas claras de reproducción en cautiverio en las poblaciones de A. iberus, mientras que G. holbrooki se caracteriza por un bajo nivel general de heterocigosidad y signos probables de introducciones múltiples. Las comunidades microbianas intestinales de las dos especies diferían significativamente entre ubicaciones, pero no se detectó ningún signo de mayor plasticidad microbiana en G. holbrooki. Sin embargo, informamos que el perfil genético de cada pez pudo explicar una parte considerable de la variación de la microbiota medida entre individuos. Usando metagenómica de escopeta, observamos una alta capacidad funcional general de la microbiota en ambas especies, pero no identificamos diferencias significativas en la capacidad funcional entre ellas. El papel de la microbiota intestinal en las especies invasoras y la conservación justifican más investigaciones mediante comparaciones directas o configuraciones de mesocosmos controlados, pero según los resultados del estudio actual, la microbiota intestinal de las especies invasoras.
