ABSTRACT Aim The aim of this study is to answer the questions: (1) do small organisms disperse farther than large, or vice versa; and (2) does the observed pattern differ for passive and active dispersers? These questions are central to several themes in biogeography (including microbial biogeography), macroecology, metacommunity ecology and conservation biology. Location The meta‐analysis was conducted using published data collected worldwide. Methods We collected and analysed 795 data values in the peer‐reviewed literature for direct observations of both maximal dispersal distance and mass of the dispersing organisms (e.g. seeds, not trees). Analysed taxa ranged in size from bacteria to whales. We applied macroecology analyses based on null models (using Monte Carlo randomizations) to test patterns relative to specific hypotheses. Results Collected dispersal distance and mass data spanned 9 and 21 orders of magnitude, respectively. Active dispersers dispersed significantly farther ( P < 0.001) and were significantly greater in mass ( P < 0.001) than passive dispersers. Overall, size matters: larger active dispersers attained greater maximum observed dispersal distances than smaller active dispersers. In contrast, passive‐disperser distances were random with respect to propagule mass, but not uniformly random, in part due to sparse data available for tiny propagules. Conclusions Size is important to maximal dispersal distance for active dispersers, but not for passive dispersers. Claims that microbes disperse widely cannot be tested by current data based on direct observations of dispersal: indirect approaches will need to be applied. Distance–mass relationships should contribute to a resolution of neutral and niche‐based metacommunity theories by helping scale expectations for dispersal limitation. Also, distance–mass relationships should inform analyses of latitudinal species richness and conservation biology topics such as fragmentation, umbrella species and taxonomic homogenization.

The activity of the retrotransposon LINE-1 has created a substantial portion of the human genome. Most of this sequence comprises fractured and debilitated LINE-1s. An accurate approximation of the number, location, and sequence of the LINE-1 elements present in any single genome has proven elusive due to the difficulty of assembling and phasing the repetitive and polymorphic regions of the human genome. Through an in-depth analysis of publicly-available, deep, long-read assemblies of nearly homozygous human genomes, we defined the location and sequence of all intact LINE-1s in these assemblies. We found 148 and 142 intact LINE-1s in two nearly homozygous assemblies. A combination of these assemblies suggests a diploid human genome contains at least 50% more intact LINE-1s than previous estimates - in this case, 290 intact LINE-1s at 194 loci. We think this is the best approximation, to date, of the number of intact LINE-1s in a single diploid human genome. In addition to counting intact LINE-1 elements, we resolved the sequence of each element, including some LINE-1 elements in unassembled, presumably centromeric regions of the genome. A comparison of the intact LINE-1s in each assembly shows the specific pattern of variation between these genomes, including LINE-1s that remain intact in only one genome, allelic variation in shared intact LINE-1s, and LINE-1s that are unique (presumably young) insertions in only one genome. We found that many old elements (> 6 million years old) remain intact, and comparison of the young and intact LINE-1s across assemblies reinforces the notion that only a small portion of all LINE-1 sequences that may be intact in the genomes of the human population has been uncovered. This dataset provides the first nearly comprehensive estimate of LINE-1 diversity within an individual, an important dataset in the quest to understand the functional consequences of sequence variation in LINE-1 and the complete set of LINE-1s in the human population.

ABSTRACT The emergence and spread of antibiotic resistance is a crisis in health care today. Antibiotic resistance is often horizontally transferred to susceptible bacteria by means of multi-drug resistance plasmids that may or may not persist in the absence of antibiotics. Because bacterial pathogens often grow as biofilms, there is a need to better understand the evolution of plasmid persistence in these environments. Here we compared the evolution of plasmid persistence in the pathogen Acinetobacter baumannii when grown under antibiotic selection in biofilms versus well-mixed liquid cultures. After four weeks, clones in which the plasmid was more stably maintained in the absence of antibiotic selection were present in both populations. On average plasmid persistence increased more in liquid batch cultures, but variation in the degree of persistence was greater among biofilm-derived clones. The results of this study show for the first time that the persistence of MDR plasmids improves in biofilms.

ABSTRACT Self-transmissible multidrug resistance (MDR) plasmids are a major health concern because they can spread antibiotic resistance to pathogens. Even though most pathogens form biofilms, little is known about how MDR plasmids persist and evolve in biofilms. We hypothesize that (i) biofilms act as refugia of MDR plasmids by retaining them in the absence of antibiotics longer than well-mixed planktonic populations, and that (ii) the evolutionary trajectories that account for the improvement of plasmid persistence over time differ between biofilms and planktonic populations. In this study, we evolved Acinetobacter baumannii with an MDR plasmid in biofilm and planktonic populations with and without antibiotic selection. In the absence of selection biofilm populations were better able to maintain the MDR plasmid than planktonic populations. In planktonic populations plasmid persistence improved rapidly but was accompanied by a loss of genes required for the horizonal transfer of plasmids. In contrast, in biofilms most plasmids retained their transfer genes, but on average plasmid persistence improved less over time. Our results showed that biofilms can act as refugia of MDR plasmids and favor the horizontal mode of plasmid transfer, which has important implications for the spread of MDR.

Abstract Transposable elements including LINE-1 (Long INterspersed Element-1) impact genome variation, function, regulation, and disease. LINE-1s seem to have expanded as distinct consecutive lineages, but the drivers of lineage emergence and disappearance are unknown. Reference genomes provide a snapshot of LINE-1 evolution; however, the ongoing retrotransposition of LINE-1s in humans is not evident in these mosaic assemblies. Utilizing long-read-based haploid assemblies, we identified the sequence and location of all the youngest LINE-1s in these genomes at allelic resolution. We cloned and assayed the in vitro retrotransposition activity of the subset of LINE-1s with intact open reading frames and found 34 were measurably active. Yet, among individuals, these same LINE-1s varied in their presence, allelic sequences, and activity. Using a measure of in vivo retrotransposition of closely related groups of LINE-1, we found that recently retrotransposed LINE-1s tend to be active in vitro and polymorphic in the population. However, for a considerable number of LINE-1s, their measured in vitro activity and inferred in vivo fitness were uncorrelated, regardless of their frequency in the population. Some of these unexpected patterns come from rare allelic forms of old LINE-1s that retain activity, suggesting older LINE-1 lineages can persist much longer than expected. Finally, some LINE-1s showed mutations that were potentially adaptive, increasing their replication in the genome. These key mutations specific to LINE-1s with both in vitro activity and in vivo fitness represent promising candidates for the future mechanistic investigation of the drivers of LINE-1 evolution which may contribute to disease susceptibility.