Microbiomas da floresta Amazônica: diversidade e estrutura da comunidade bacteriana na filosfera, serapilheira e solo

Forest biomes cover approximately 38 million km2 worldwide, from which one third represent tropical and subtropical forests. Among these biomes, the Amazon forest is one of the most important for its roles in global climate regulation and dueling high levels of plant, animal and microbial diversity. The Amazon forest represents 60% of Brazilian territory and has been constantly threatened by the expansion of agricultural and animal husbandry areas. The reduction of the biodiversity levels in the Amazon may result in unforeseen impacts on the stability of the biome. The role of the microorganisms in this process is unknown. In general, the knowledge about the microbial diversity and community structure in the Amazon forest, as well the drivers of these community are poorly understood. It has been observed in the Brazilian Atlantic forest that the bacterial communities associated to the phyllosphere, dermosphere and rhizosphere of several tree species are unique and depend on the plant taxon. In order to unravel the drivers of the bacterial communities associated to plants of the Amazon forest in specific microenvironments, we evaluated the bacterial communities associated with the phyllosphere, litter and rhizospheric soil of nine tree species at three time points in a pristine Amazon forest in Brazil, using high-throughput sequencing of 16S rRNA genes. Our results showed that bacterial alpha diversity in the rhizosphere is higher than in the phyllosphere. However, the phyllosphere showed higher levels of heterogeneity (i.e. higher beta diversity). We also observed that an extreme drought during the ENSO 2015-2016 affected mainly the phyllosphere bacterial communities, inducing decreases in alpha diversity and increases in beta diversity. Our results also showed that plant species and plant functional traits are important drivers of the bacterial communities in the Amazon forest. In general, our data indicate that even though plant species is an important determinant of phyllosphere, litter and rhizospheric soil bacterial community structures, extreme climatic events (such as drought) may induce significant changes in bacterial diversity and community structure of the Amazon forest trees, with possible changes in functionality.Biomas flroestais cobrem aproximadamente 38 milhões de km2 do globo terrestre, dos quais um terço é representado por florestas tropicais e subtropicais. Dentre esses biomas, a floresta Amazônica é uma das mais importantes, uma vez que possui papéis chave na regulação climética e na manutenção da diversidade vegetal, animal e microbiana. A floresta Amazônica representa 60 % do território brasileiro e tem sido constantemente ameaçada pela expanção da agricultura e pecuária. A redução dos níveis de biodiversidade na floresta Amazônica podem resultar em impactos graves e desconhecidos na estabilidade do bioma, uma vez que es papéis desempenhados por microganismos são desconhecidos. Em geral, a diversidade e estrutura da comunidade microbiana na floresta Amazônica, bem como os fatores que moldam essas comunidade são pouco estudados. Tem sido observado na Mata Atlântica que comunidades bacterianas associadas a filosfera, dermosfera e rizosfera de diversas espécies vegetais são únicas e dependentes da espécie vegetal. Com o intuito de revelar quais são os fatores moduladores das comunidades bacterianas associadas a espécies vegetais em micro-ambientes específicos da floresta Amazônica, nós avaliamos a comunidade bacteriana associada a filosfera, serapilheira e solo rizosférico de nove espécies vegetais em três épocas ao longo de um ano em uma parcela natural de floresta Amazônica no Brasil, utilizando plataforma de sequenciamento de alto rendimento do gene 16S rRNA. Nossos resultados destacam que alfa diversidade bateriana na rizosfera é maior que na filosfera. Contudo, a filosfera apresentou alto níveis de heterogeneidade, (altos valores de beta diversidade). Nós também observamos que a extreme seca ocasionada durante o evento climático ENSO 2015-2016 afetou principalmente as comunidade bacterianas na filosfera, induzindo a diminuição da alfa diversidade e o aumento da beta diversidade. Nossos resultados também mostraram que a espécie vegetal e parâmetros funcionais relaciados a espécie vegetal foram importantes moduladores das comunidades bacterianas na floresta Amazônica. Em geral, nossos dados indicam que a embora a espécie vegetal seja um importante determinante das comunidades bacterianas associadas a filosfera, serapilhiera e solo rizosférico, eventos climáticos extremos (tal como secas severas) podem induzir significantes mudanças na diversidade e estrutura das comunidades bacterianas das espécies vegetais da floresta Amazônica, com possíveis mudanças na funcionalidade