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Abstract

Cyanobacteria are critical primary producers not only in the world’s aquatic environments but also in terrestrial environments, where their role in microbial food webs is just starting to be revealed. Two new species of Pseudoacaryochloris, a recently described coccoid cyanobacterial genus from hypolithic and endolithic aridland habitats in the Sahara desert, were found in temperate-climate terrestrial habitats in Ethiopia and on San Nicolas Island, California. The Ethiopian isolate showed closer genetic affinity with the San Nicolas Island strain than either did with the Saharan species. According to molecular evidence—including 16S rRNA gene similarity and phylogeny, and 16S–23S ITS dissimilarity, phylogeny, and secondary structure of conserved domains—the Saharan populations of P. sahariensis were shown to actually represent 2 cryptic species. This rare genus has also been recovered in metagenomics studies of stone buildings and monuments both in Germany and in China. However, it has not been recovered in isolate-driven surveys or metagenomic studies in the Americas prior to this report, suggesting that the taxon is rare with limited distribution. The close genetic relationship of the San Nicolas Island species and the species found in Ethiopia, here described as P. cystiformans and P. abyssiniae, respectively, supports the hypothesis that dispersal of cyanobacterial species from arid soils in Africa has led to establishment of this genus in the Americas, followed by genetic lineage separation in the immigrant population(s). This dispersal and divergence has likely occurred due to infrequent extreme wind storms in Africa that bring dust particles to both the nearctic and neotropical Americas.


Encontramos en hábitats terrestres de clima templado en Etiopía y en la isla de San Nicolás en California, dos nuevas especies de cianobacterias cocoides pertenecientes al género Pseudoacaryochloris, que han sido descritas recientemente en el hábitat hipolítico y endolítico de tierras áridas del desierto del Sahara. El género aislado en Etiopía mostró una mayor afinidad genética con la cepa de la isla de San Nicolás que con la especie del Sahara. De acuerdo con la evidencia molecular, que incluye la similitud y filogenia del gen 16S rRNA, y la disimilitud, filogenia y estructura secundaria de los dominios conservados de los ITS 16S-23S, se demostró que las poblaciones saharianas de P. sahariensis en realidad representan dos especies crípticas. Este género poco común también se encontró en estudios metagenómicos de edificios y monumentos de piedra tanto en Alemania como en China. Sin embargo, en investigaciones aisladas o estudios metagenómicos previos en América no había sido registrado, lo que sugiere que el taxón es inusual y tiene una distribución limitada. La estrecha relación genética de las especies de la isla San Nicolás, aquí descritas como P. cistiformans y P. abyssiniae, respectivamente, respalda la hipótesis de que la dispersión de especies de cianobacterias de suelos áridos de África ha llevado al establecimiento de este género en América, seguido de la separación de linajes genéticos en la(s) población(es) inmigrante(s). Esta dispersión y divergencia probablemente se haya producido debido a tormentas de viento extremas poco frecuentes en África que traen partículas de polvo tanto a las zonas neárticas como a las neotropicales de América.

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