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Title: A communal catalogue reveals Earth’s multiscale microbial diversity

Our growing awareness of the importance and diversity of the microbial world contrasts starkly with our limited understanding of its fundamental structure. Despite remarkable advances in DNA sequence generation, a lack of standardized protocols and common analytical framework impede useful comparison between studies, hindering development of global inferences about microbial life on Earth. Here, we show that with coordinated protocols, exact microbial 16S rRNA gene sequences can be followed across scores of individual studies, revealing patterns of diversity, community structure, and life history strategy at a planetary scale. Using 27,751 crowdsourced environmental samples comprising more than 2.2 billion reads, we find sharp divides between host-associated and free-living communities. We show that the distribution of taxonomic and sequence diversity follows consistent trends across samples types and along gradients of environmental parameters, highlighting some of the global evolutionary patterns and ecological principles that underpin Earth’s microbiome. Here, this dataset provides the most complete environmental survey of our microbial world to date, and serves as a growing reference to provide immediate global context to future microbial surveys.
Authors:
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Publication Date:
Report Number(s):
PNNL-SA-123888
Journal ID: ISSN 0028-0836
Grant/Contract Number:
AC05-76RL01830
Type:
Accepted Manuscript
Journal Name:
Nature (London)
Additional Journal Information:
Journal Name: Nature (London); Journal Volume: 551; Journal ID: ISSN 0028-0836
Publisher:
Nature Publishing Group
Research Org:
Pacific Northwest National Lab. (PNNL), Richland, WA (United States)
Sponsoring Org:
USDOE
Contributing Orgs:
The Earth Microbiome Project Consortium
Country of Publication:
United States
Language:
English
Subject:
54 ENVIRONMENTAL SCIENCES; microbiome; Earth; global
OSTI Identifier:
1411914