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Accès ouvert déclaré 2025 preprint

Coping with extremes: How Epigenetic and Molecular Adaptations Enable Earthworms to Thrive in Volcanic Soils

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7Institutions déclarées
3Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : gb, es, pt. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Earthworms thriving in naturally occurring geothermal soils offer rare insight into rapid adaptation to environmental extremes. Here, we show that the pantropical earthworm Amynthas gracilis survives and flourishes in soils of the Furnas Volcano (São Miguel Island, Azores), where conditions include elevated temperatures (up to 40 °C), high CO 2 (88.6%), low O 2 (10%), toxic metals, and mildly acidic pH. In a reciprocal-transplant, mesocosm-based experiment between soils overlying areas of active degassing volcanic gassing (hereafter active degassing soils) and reference soils, convergence of the epidermal thickness of the transplanted earthworms to the resident-soil phenotype (24 ± 3.9 µm active degassing soil, 43.8 ± 8 µm reference soil), was observed within 31 days. Combining RNA-Seq, DNA (5-cytosine) methylation mapping, and microRNA profiling, this phenotypic change results from coordinated transcriptional and epigenetic reprogramming. While gene-body methylation occurred at ∼98 % of loci, levels varied, and differentially methylated regions were enriched ffor genes with altered expression under volcanic stress. Multi-omics network analysis identified epithelial morphogenesis, circulatory system formation, and neural development as regulatory hubs, highlighted by a set of 41 epithelial-morphogenesis genes showing consistent methylation and miRNA patterns. Additional modules governing ion transport and signal transduction complemented the adaptive response. Collectively these findings demonstrate that A. gracilis employs dynamic DNA methylation and microRNA regulation alongside transcriptional reprogramming to generate a persistent phenotypic adjustment to a volcanic stress. This work advances our understanding of extremophile resilience and provides a scalable model for predicting organismal adaptive capacity in the face of environmental extremes.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Coping with extremes: How Epigenetic and Molecular Adaptations Enable Earthworms to Thrive in Volcanic Soils
Date Crossref
29/07/2025
Éditeur
openRxiv
Type
posted-content

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Insect and Arachnid Ecology and BehaviorInvertebrate Taxonomy and EcologyCollembola Taxonomy and Ecology Studies

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