DNA metabarcoding of fungal diversity in air and snow of Livingston Island, South Shetland Islands, Antarctica

Abstract

Avaliamos a diversidade de fungos presentes no ar e em amostras de neve recém-depositadas obtidas na Ilha Livingston, Antártica, usando metabarcoding de DNA por meio de sequenciamento de alto rendimento (HTS). Um total de 740 m3 de ar foram bombeados através de uma membrana de 0,22 µm. A neve obtida logo após a deposição foi mantida em temperatura ambiente e rendeu 3,760 L de água, que foi filtrada utilizando membranas Sterivex com malha de 0,22 µm. O DNA total presente foi extraído e sequenciado. Detectamos 171 variantes de sequências de amplicons fúngicos (ASVs), 70 do ar e 142 da neve. Eles foram dominados pelos filos Ascomycota, Basidiomycota, Mortierellomycota e Mucoromycota. Pseudogymnoascus, Cladosporium, Mortierella e Penicillium sp. foram os ASVs mais dominantes detectados no ar em ordem de classificação. Na neve, Cladosporium, Pseudogymnoascus, Penicillium, Meyerozyma, Lecidea, Malassezia, Hanseniaspora, Austroplaca, Mortierella, Rhodotorula, Penicillium, Thelebolus, Aspergillus, Poaceicola, Glarea e Lecanora foram os ASVs dominantes presentes. Em geral, as duas assembleias de fungos apresentaram elevados índices de diversidade, riqueza e dominância, sendo que a assembleia encontrada na neve apresentou os maiores índices de diversidade. Do total de ASVs fúngicos detectados, 29 estavam presentes apenas na amostra de ar e 101 na amostra de neve, com apenas 41 presentes em ambas as amostras; entretanto, quando apenas os táxons dominantes de ambas as amostras foram comparados, nenhum ocorreu apenas no ar e, entre a porção rara, 26 táxons ocorreram tanto no ar quanto na neve. A aplicação do HTS revelou a presença de uma comunidade fúngica mais diversificada no ar e na neve da Ilha Livingston em comparação com estudos que utilizam métodos tradicionais de isolamento. As assembleias foram dominadas por táxons fúngicos cosmopolitas e adaptados ao frio, incluindo membros dos gêneros Pseudogymnoascus, Malassezia e Rhodotorula, que incluem alguns táxons relatados como oportunistas. Nossos resultados apoiam a hipótese de que a presença de microbiota na airspora indica a possibilidade de dispersão ao redor da Antártica na coluna de ar. No entanto, mais estudos de aeromicologia são necessários para compreender a dinâmica da dispersão de fungos dentro e fora da Antártica.