细菌操作分类单元中令人惊讶的广泛混合系统发育和生态信号

缺乏一致的细菌物种概念极大地妨碍了我们理解和组织细菌多样性的能力。基于DNA序列相似性聚类的操作分类单元（OTUs）是最常用的微生物多样性单位。尽管我们知道OTUs在系统发育上可能不一致，但系统发育不一致的程度和范围尚未明确研究。在这里，我们测试了来自不同门的广泛细菌属中OTUs的系统发育信号。值得注意的是，我们发现很少有OTUs是单系的，许多显示出多个独立起源的证据。利用先前建立的细菌栖息地作为基准，我们表明OTUs通常跨越多个生态栖息地。我们证明了OTUs内部的生态异质性是由于其系统发育不一致造成的，而不仅仅是由于使用放宽的相似性界限而导致的类群“归并”。我们认为，如稳定生态型模型所描述的生态型在系统发育和生态上比OTUs更一致，因此可以作为细菌多样性研究的替代单位。此外，我们介绍了QuickES，这是一种新的Ecotype Simulation算法的包装程序，能够在具有数万条序列的数据集中划定生态型。