Adaptation to a limiting element involves mitigation of multiple elemental imbalances
Julkaisuvuosi
2023
Tekijät
Jeyasingh, Punidan D.; Sherman, Ryan E.; Prater, Clay; Pulkkinen, Katja; Ketola, Tarmo
Tiivistelmä
About 20 elements underlie biology and thus constrain biomass production. Recent systems-level observations indicate that altered supply of one element impacts the processing of most elements encompassing an organism (i.e. ionome). Little is known about the evolutionary tendencies of ionomes as populations adapt to distinct biogeochemical environments. We evolved the bacterium Serratia marcescens under five conditions (i.e. low carbon, nitrogen, phosphorus, iron or manganese) that limited the yield of the ancestor compared with replete medium, and measured the concentrations and use efficiency of these five, and five other elements. Both physiological responses of the ancestor, as well as evolutionary responses of descendants to experimental environments involved changes in the content and use efficiencies of the limiting element, and several others. Differences in coefficients of variation in elemental contents based on biological functions were evident, with those involved in biochemical building (C, N, P, S) varying least, followed by biochemical balance (Ca, K, Mg, Na), and biochemical catalysis (Fe, Mn). Finally, descendants evolved to mitigate elemental imbalances evident in the ancestor in response to limiting conditions. Understanding the tendencies of such ionomic responses will be useful to better forecast biological responses to geochemical changes.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Kustantaja
Volyymi
20
Numero
198
Artikkelinumero
20220472
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Ei
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Ekologia, evoluutiobiologia
Avainsanat
[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Yhdistynyt kuningaskunta
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1098/rsif.2022.0472
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä