Marine sponges (phylum Porifera) are a diverse, phylogenetically deep-branching clade known for forming intimate partnerships with complex communities of microorganisms. To date, 16S rRNA gene sequencing studies have largely utilised different extraction and amplification methodologies to target the microbial communities of a limited number of sponge species, severely limiting comparative analyses of sponge microbial diversity and structure. Here, we provide an extensive and standardised dataset that will facilitate sponge microbiome comparisons across large spatial, temporal, and environmental scales. Samples from marine sponges (n = 3569 specimens), seawater (n = 370), marine sediments (n = 65) and other environments (n = 29) were collected from different locations across the globe. This dataset incorporates at least 268 different sponge species, including several yet unidentified taxa. The V4 region of the 16S rRNA gene was amplified and sequenced from extracted DNA using standardised procedures. Raw sequences (total of 1.1 billion sequences) were processed and clustered with (i) a standard protocol using QIIME closed-reference picking resulting in 39 543 operational taxonomic units (OTU) at 97% sequence identity, (ii) a de novo clustering using Mothur resulting in 518 246 OTUs, and (iii) a new high-resolution Deblur protocol resulting in 83 908 unique bacterial sequences. Abundance tables, representative sequences, taxonomic classifications, and metadata are provided. This dataset represents a comprehensive resource of sponge-associated microbial communities based on 16S rRNA gene sequences that can be used to address overarching hypotheses regarding host-associated prokaryotes, including host specificity, convergent evolution, environmental drivers of microbiome structure, and the sponge-associated rare biosphere.

Abstract Mitochondrial tRNA gene loss and cytosolic tRNA import to mitochondria are two common phenomena in mitochondrial biology, but their importance is often under-appreciated in animals. This is because most bilaterally symmetrical animals (Bilateria) encode a complete set of tRNAs needed for mitochondrial translation. By contrast, studies of mitochondrial genomes in non-bilaterian animals have shown a reduced tRNA gene content in several lineages, necessitating tRNA import. Interestingly, in most of these lineages tRNA gene content appears to be set early in the evolution of the group and conserved thereafter. Here we demonstrate that Clade B of Haplosclerid Sponges (CBHS) represent an exception to this pattern. We determined mt-genome sequences for eight species from this group and analyzed them with six that had been previously available. In addition, we determined mt-genome sequences for two species of haploslerid sponges outside the CBHS and used them with eight previously available sequences as outgroups. We found that tRNA gene content varied widely among CBHS species: from three in an undescribed Haliclona species (Haliclona sp. TLT785) to 25 in Xestospongia muta and X. testudinaria . Furthermore, we found that all CBHS species outside the genus Xestospongia lacked atp9 , while some also lacked atp8 . Analysis of nuclear sequences from Niphates digitalis revealed that both atp8 and atp9 had transferred to the nuclear genome, while the absence of mt-tRNA genes represented their genuine loss. Overall, CBHS can be a useful animal system to study mt-tRNA genes loss, mitochondrial import of cytosolic tRNA, and the impact of both of these processes on mitochondrial evolution. Significance statement It is generally believed that the gene content is stable in animal mitochondrial (mt) DNA. Indeed, mtDNA in most bilaterally symmetrical animals encompasses a conserved set of 37 genes coding for 13 proteins, two rRNAs and 22 tRNAs. By contrast, mtDNA in non-bilaterian animals shows more variation in mt gene content, in particular in the number of tRNA genes. However, most of this variation occurs between major non-bilaterian lineages. Here we demonstrate that a group of demosponges called Clade B of Haplosclerid Sponges (CBHS) represents a fascinating exception to this pattern, with species experiencing recurrent losses of up to 22 mt-tRNA genes. We argue that this group constitutes a promising system to investigate the effects of tRNA gene loss on evolution of mt-genomes as well as mitochondrial tRNA import machinery.

Haplosclerid sponges (Porifera: Demospongiae: Heteroscleromorpha), and particularly the family Chalinidae, are notoriously difficult to identify through taxonomic methods alone. Here we use an integrative approach to confirm the identification and report both polymorphic characters and different morphotypes exhibited from a recruitment stage that complicate identification of introduced haplosclerid species Haliclona (Soestella) caerulea and Gelliodes conulosa sp. nov. in Hawaiʻi. Using these same methods, we also describe three new species Haliclona (Gellius) pahua sp. nov., Haliclona (Reniera) kahoe sp. nov., Haliclona (Rhizoniera) loe sp. nov. from our collections in Kāne‘ohe Bay. Using a combination of mitochondrial and ribosomal RNA sequences, we compile a phylogeny that is consistent with previous molecular work but is at odds with the morphological characters used to classify species belonging to Chalinidae and Niphatidae families within Haplosclerida. Although shared morphological traits were distributed across taxa throughout the tree, both mitochondrial and ribosomal RNA sequences were diagnostic, with an average of at least 3 % sequence divergence among species and their closest relative. This study highlights both the use of standardized Autonomous Reef Monitoring Structures (ARMS) to access the hidden diversity of haplosclerid sponges, and the potential for competition between these introduced and newly described and potentially endemic species.