Caracterização taxonômica e dos grupos funcionais da micobiota dos solos dos Campos de Cima da Serra Catarinense

TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Ciências Biológicas.Um dos principais componentes bióticos associado a áreas de campo, que desempenham importantes serviços ecossistêmicos, é a micobiota, um dos mais diversos grupos de organismos nos solos de ecossistemas naturais terrestres. Além de rica, a comunidade fúngica do solo é considerada mantenedora da saúde dos ecossistemas. Apesar disso, diversas formações de campo são negligenciadas no Brasil, como os Campos de Cima da Serra, que são formações associadas aos Campos Sulinos, no sul do Brasil. Por consequência, a micobiota do solo dessas formações ainda é totalmente desconhecida. Dessa maneira, o objetivo principal deste trabalho é caracterizar taxonomicamente e funcionalmente a micobiota do solo associado a áreas de Campos de Cima da Serra. Para isso, foram coletadas 36 amostras compostas de solo em áreas representativas da formação. As amostras foram submetidas a sequenciamento metagenômico shotgun livre de PCR, que pode enviesar a análise da micobiota recuperada. Ainda, as amostras de solo foram submetidas à caracterização físico-química para determinação de fatores edáficos. Foram geradas ao todo cerca de 150 mil sequências representantes da região ITS do rRNA ribossomal, que permitiram a identificação de 613 gêneros inseridos em 18 filos do reino Fungi. Destes, 245 gêneros estão presentes em todas as áreas amostradas, e portanto compõem a comunidade principal da micobiota dos Campos de Cima da Serra. Apesar das áreas amostradas apresentarem índices de diversidade alfa semelhantes, ordenações de escalonamento multidimensional não métrico apontam para comunidades distintas, sendo suas composições influenciadas principalmente pela área de coleta e teor de Mg em modelos de perMANOVA. Inesperadamente e em contraste com os padrões observados globalmente, a maioria dos fatores edáficos testados não influenciaram de maneira significativa a composição das comunidades recuperadas. As comunidades identificadas são dominadas por fungos saprotróficos, seguidos de simbiotróficos e patotróficos, apresentando homogeneidade na dominância destes grupos funcionais ao longo do espaço amostral, indicando redundância funcional da micobiota em escalas locais. Os resultados obtidos aqui revelam a grande diversidade de fungos associados aos solos dos Campos de Cima da Serra. Ainda, apontam para uma grande heterogeneidade em escala local na micobiota dessas áreas. Os dados gerados neste trabalho servem de base para a criação de estratégias de conservação e monitoramento dos Campos de Cima da Serra que possam levar em consideração a micobiota e os diferentes serviços ecossistêmicos que o grupo desempenha. Estudos futuros devem buscar entender quais outros fatores abióticos e bióticos podem influenciar a composição das comunidades fúngicas, assim como entender qual o papel ecossistêmico dos gêneros dominantes nesta formação. Trabalhos que foquem no entendimento do efeito das pressões historicamente aplicadas nos Campos de Cima da Serra também poderão avançar de maneira significativa no conhecimento necessário para a conservação desta formação e sua diversidade associada.An essential biotic component associated with grasslands, areas that contribute with ecosystem services, is the mycobiota, one of the most diverse groups in terrestrial ecosystems' soils. Besides being rich, fungal communities are considered ecosystem health maintainers. Despite this, some Brazilian grassland formations are neglected, such as the Campos de Cima da Serra, a unique formation associated with the Campos Sulinos in Southern Brazil. As a consequence, the soil mycobiota of these areas is still largely unknown. As such, the main aim of this work is to taxonomically and functionally characterize the soil mycobiota of these areas. In total, 36 soil samples were collected in the Campos de Cima da Serra region, which were sequenced using shotgun metagenomics, avoiding potential biases introduced by PCR-dependent methods. Chemical analyses were conducted to measure edaphic variables. Around 150.000 ITS rRNA representative sequences were generated, identifying 613 genera belonging to the Fungi kingdom. Of those, 245 genera constitute the Campos de Cima da Serra core mycobiota. Despite the evenness found in alpha diversity among sampled areas, non-metric multidimensional scaling showed that the identified communities have different compositions, being influenced mainly by sampling area and Mg content. Unexpectedly, the identified communities' composition did not respond to most of the tested edaphic factors, a global pattern for soil mycobiota. The Campos de Cima da Serra mycobiota is dominated by saprotroph species, followed by simbiotrophs and pathotrophs, showing dominant homogeneity through the sampling space, which is an indicator of functional redundancy at the local scale. The results obtained point to a great fungal diversity associated with Campos de Cima da Serra areas, which was until now completely unknown. In addition, these data indicate an important soil mycobiota local scale heterogeneity in terms of composition. The data generated in this work establish a baseline for monitoring and conservation strategies that account for the mycobiota and the ecosystem services associated with the group. Future studies should focus on a broader and deeper sampling of the soil mycobiota, and which abiotic and biotic factors can also modulate fungal community compositions, as well as understand which services the core mycobiota can execute. Also, studies dedicated to understanding the impact of constant pressures in the Campos de Cima da Serra region, such as fire and grazing, could significantly advance the required knowledge to preserve this formation and its associated diversity

What Do the First 597 Global Fungal Red List Assessments Tell Us about the Threat Status of Fungi?

Fungal species are not immune to the threats facing animals and plants and are thus also prone to extinction. Yet, until 2015, fungi were nearly absent on the IUCN Red List. Recent efforts to identify fungal species under threat have significantly increased the number of published fungal assessments. The 597 species of fungi published in the 2022-1 IUCN Red List update (21 July 2022) are the basis for the first global review of the extinction risk of fungi and the threats they face. Nearly 50% of the assessed species are threatened, with 10% NT and 9% DD. For regions with a larger number of assessments (i.e., Europe, North America, and South America), subanalyses are provided. Data for lichenized and nonlichenized fungi are also summarized separately. Habitat loss/degradation followed by climate change, invasive species, and pollution are the primary identified threats. Bias in the data is discussed along with knowledge gaps. Suggested actions to address these gaps are provided along with a discussion of the use of assessments to facilitate on-the-ground conservation efforts. A research agenda for conservation mycology to assist in the assessment process and implementation of effective species/habitat management is presented

What Do the First 597 Global Fungal Red List Assessments Tell Us about the Threat Status of Fungi?

Fungal species are not immune to the threats facing animals and plants and are thus also prone to extinction. Yet, until 2015, fungi were nearly absent on the IUCN Red List. Recent efforts to identify fungal species under threat have significantly increased the number of published fungal assessments. The 597 species of fungi published in the 2022-1 IUCN Red List update (21 July 2022) are the basis for the first global review of the extinction risk of fungi and the threats they face. Nearly 50% of the assessed species are threatened, with 10% NT and 9% DD. For regions with a larger number of assessments (i.e., Europe, North America, and South America), subanalyses are provided. Data for lichenized and nonlichenized fungi are also summarized separately. Habitat loss/degradation followed by climate change, invasive species, and pollution are the primary identified threats. Bias in the data is discussed along with knowledge gaps. Suggested actions to address these gaps are provided along with a discussion of the use of assessments to facilitate on-the-ground conservation efforts. A research agenda for conservation mycology to assist in the assessment process and implementation of effective species/habitat management is presented

What Do the First 597 Global Fungal Red List Assessments Tell Us about the Threat Status of Fungi?

Fungal species are not immune to the threats facing animals and plants and are thus also prone to extinction. Yet, until 2015, fungi were nearly absent on the IUCN Red List. Recent efforts to identify fungal species under threat have significantly increased the number of published fungal assessments. The 597 species of fungi published in the 2022-1 IUCN Red List update (21 July 2022) are the basis for the first global review of the extinction risk of fungi and the threats they face. Nearly 50% of the assessed species are threatened, with 10% NT and 9% DD. For regions with a larger number of assessments (i.e., Europe, North America, and South America), subanalyses are provided. Data for lichenized and nonlichenized fungi are also summarized separately. Habitat loss/degradation followed by climate change, invasive species, and pollution are the primary identified threats. Bias in the data is discussed along with knowledge gaps. Suggested actions to address these gaps are provided along with a discussion of the use of assessments to facilitate on-the-ground conservation efforts. A research agenda for conservation mycology to assist in the assessment process and implementation of effective species/habitat management is presented

Biodiversidade de Santa Catarina: investigando a ecologia histórica e os efeitos de manejo para restauração e conservação da Mata Atlântica do Sul do Brasil

Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Biológicas. Curso de graduação em Ciências Biológicas.Apesar de sua grande diversidade e importância para os ecossistemas terrestres, menos de 5% da Funga é conhecida. Os campos de altitude são ecossistemas terrestres inseridos no mosaico vegetacional dos biomas Pampa e Mata Atlântica. São negligenciados e ignorados em discussões e medidas de conservação, sofrendo ameaças por atividades antrópicas e florestamento. Um manejo que envolve o uso de fogo e pastejo é utilizado em áreas de campos de altitude, em uma tentativa de impedir o florestamento. No solo, a Funga é condicionada por fatores bióticos e abióticos de seu habitat, sendo potencialmente afetada por estas práticas de manejo. Assim como os campos de altitude, a sua Funga do solo também é historicamente negligenciada. Diante disso, é de extrema importância caracterizar a Funga presente no solo dos campos de altitude através de metodologias que permitam um acesso completo à Funga do solo. A pandemia de COVID-19 invibializou partes do plano de atividades, que foi redimensionado da seguinte maneira: i) expedições a campo e amostragem de solos em áreas de campo de altitude no Parque Nacional de São Joaquim, ii) treinamento e realização das técnicas de biologia molecular, iii) treinamento em bioinformática e iv) divulgação científica. Foram realizadas duas expedições a campo, onde foram coletadas 36 amostras de solo e um vídeo protocolo foi produzido. Todas as amostras foram submetidas à extração de DNA total seguida de quantificação e inferência de pureza da extração. Onze publicações nas redes sociais do GP MIND.Funga foram realizadas e dois textos de divulgação científica foram publicados em blog. Como resultados adicionais, foram avaliadas quanto ao seu grau de ameaça de extinção 13 espécies de fungos, um workshop foi desenvolvido e um artigo científico foi publicado. Os resultados obtidos são importantes passos na caracterização da Funga do solo dos campos de altitude, assim como auxiliarão outros grupos de pesquisa a desenvolverem estudos com a Funga do solo

Biodiversidade de Santa Catarina: investigando a ecologia histórica e os efeitos de manejo para restauração e conservação da Mata Atlântica do Sul do Brasil (Ciclo II)

Seminário de Iniciação Científica e Tecnológica - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Biológicas. Curso de graduação em Ciências Biológicas.Apesar de sua grande diversidade estimada e importância na manutenção dos ecossistemas naturais, menos de 5% da Funga é atualmente conhecida. Os campos de altitude são ecossistemas terrestres naturais inseridos no mosaico vegetacional dos biomas Pampa e Mata Atlântica. Essas formações são negligenciadas e ignoradas em discussões e medidas de conservação, e portanto sofrem ameaças por atividades antrópicas. Estas áreas são submetidas a constantes distúrbios em práticas de manejo que envolvem a utilização de fogo e pastejo. O fogo é considerado um importante fator no controle da dinâmica entre campos e florestas, porém seu uso é controverso. No solo, a Funga é condicionada por fatores bióticos e abióticos de seu habitat, sendo portanto potencialmente afetada pelas práticas de manejo aplicadas nos campos de altitude. A Funga presente nos solos dessas áreas também é historicamente negligenciada, especialmente nas formações presentes na Mata Atlântica, que se diferem das ocorrentes no Pampa. Diante disso, é de extrema importância caracterizar a Funga presente no solo dos campos de altitude da Mata Atlântica através de metodologias que permitam um acesso completo à diversidade de fungos, assim como entender quais são as respostas da Funga do solo em frente ao manejo aplicado nos campos de altitude. Para este objetivo, as atividades do projeto foram conduzidas da seguinte maneira: i) expedições a campo e amostragem parcial das áreas experimentais alocadas no Parque Nacional de São Joaquim, ii) Realização das técnicas de biologia molecular (triagem e preparo de amostras, extração e quantificação de DNA total) e envio das amostras para sequenciamento iii) Tratamento bioinformático (controle de qualidade das sequências geradas) iv) Anotação taxonômica e controle de qualidade das anotações v) Análises ecológicas a partir das sequências geradas (construção de tabelas de abundância, cálculo de riqueza de gêneros e dissimilaridade das comunidades de fungos presentes nas amostras). Foram coletadas 36 amostras de solo em áreas de campo de altitude no Parque Nacional de São Joaquim (Etapa 1 - 1º ciclo PIBIC 2021/2022). Todas as amostras foram submetidas a extração de DNA total, quantificação, inferência de pureza e sequenciamento de alto rendimento. Foram geradas 3,638,386,062 amostras, das quais 2,245,929 passaram nos filtros de qualidade e 149,570 foram consideradas sequências com alinhamentos de alta qualidade para a região espaçadora interna transcrita do DNA ribossomal. A anotação taxonômica revelou 18 filos presentes nos solos dos campos de altitude da Mata Atlântica, sendo estes dominados pelos filos Ascomycota, Basidiomycota e Chytridiomycota, com Ascomycota representando mais de 70% das sequências ao nível de filo. Ao todo, 156 ordens foram identificadas, sendo que Helotiales, Lecanorales e Archaeorhizomycetales, são dominantes, refletindo a abundância relativa alta de Ascomycota, assim como sua diversidade. Das 310 famílias identificadas, Dermataceae, Archaeorhizomycetaceae e Parmeliaceae são dominantes, seguindo o padrão encontrado ao nível de ordem. Mais de 600 gêneros foram identificados, porém somente Archaeorhizomyces, Patellariopsis, Ramalina e Geotrichum são dominantes. As áreas amostradas apresentam diferentes composições de comunidades e riquezas de gêneros, indicando para a presença de uma heterogeneidade em pequenas escalas da Funga do solo dos campos de altitude da Mata Atlântica

Pushing the Frontiers of Biodiversity Research : Unveiling the Global Diversity, Distribution, and Conservation of Fungi

Fungi comprise approximately 20% of all eukaryotic species and are connected to virtually all life forms on Earth. Yet, their diversity remains contentious, their distribution elusive, and their conservation neglected.We aim to flip this situation by synthesizing current knowledge.We present a revised estimate of 2-3 million fungal species with a "best estimate" at 2.5 million. To name the unknown >90% of these by the end of this century, we propose recognition of species known only from DNA data and call for large-scale sampling campaigns.We present an updated global map of fungal richness, highlighting tropical and temperate ecoregions of high diversity. We call for further Red List assessments and enhanced management guidelines to aid fungal conservation. Given that fungi play an inseparable role in our lives and in all ecosystems, and considering the fascinating questions remaining to be answered, we argue that fungi constitute the next frontier of biodiversity research.Peer reviewe

Pushing the Frontiers of Biodiversity Research: Unveiling the Global Diversity, Distribution, and Conservation of Fungi.

Fungi comprise approximately 20% of all eukaryotic species and are connected to virtually all life forms on Earth. Yet, their diversity remains contentious, their distribution elusive, and their conservation neglected. We aim to flip this situation by synthesizing current knowledge. We present a revised estimate of 2–3 million fungal species with a “best estimate” at 2.5 million. To name the unknown >90% of these by the end of this century, we propose recognition of species known only from DNA data and call for large-scale sampling campaigns. We present an updated global map of fungal richness, highlighting tropical and temperate ecoregions of high diversity. We call for further Red List assessments and enhanced management guidelines to aid fungal conservation. Given that fungi play an inseparable role in our lives and in all ecosystems, and considering the fascinating questions remaining to be answered, we argue that fungi constitute the next frontier of biodiversity research. Expected final online publication date for the Annual Review of Environment and Resources, Volume 48 is October 2023. Please see http://www.annualreviews.org/page/journal/pubdates for revised estimates