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微生物共生推动真核生物类群的演化与功能多样化，涉及从单细胞原生生物到大型无脊椎动物。然而，由于生物量低、宿主物种分类困难等实际挑战，对于体型小于 1 mm 的微观动物门类，我们对其宿主相关群落（“全生物体”）的认识仍十分有限。海洋线虫是迅速推进细菌—动物共生研究的理想案例：线虫是全球广泛分布的无脊椎动物类群，且与同一门中的陆生物种及模式生物关系密切。在此，我们对 220 种海洋线虫的全生物体进行了测序，并获得了 815 个宿主相关细菌/古菌的宏基因组组装基因组（MAG）。我们的数据表明，20–34% 的海洋线虫携带专性胞内共生体，且同一宿主体内常有多个内共生体共存。三个细菌门（假单胞菌门、拟杆菌门和疣微菌门）占所有线虫相关 MAG 的四分之三，其中大多数全生物体 MAG 在原核生物生命树上代表高度分化的谱系。黄杆菌科（秀丽隐杆线虫及其他陆生线虫核心微生物组中的一个类群）在系统发育上多样的海洋线虫谱系中均被持续检出，这表明全生物体类群在海洋与陆地环境之间具有演化保守性。我们还报告发现了一个新型化能自养菌科（Ca. Thionematobacter），其来自深海和浅水生境中的线虫宿主；此外，我们报告了海洋无脊椎动物中首个得到确认的卡迪尼菌内共生体实例。最后，约 65% 的线虫相关 MAG 能够通过己糖胺酶降解几丁质，这意味着……底栖无脊椎动物全生物体在全球碳循环中发挥着重要作用。这些结果凸显了评估微观海洋无脊椎动物共生关系的重要性，并将加快我们对广阔底栖生境中动物进化和生态系统动态的理解。
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微生物共生推动了真核生物类群的进化与功能多样化，其范围从单细胞原生生物延伸至大型无脊椎动物。然而，由于生物量低以及宿主物种分类学鉴定困难等实际挑战，我们对体型小于1 mm的微型动物门类中的宿主相关群落（“全生物体”）的认识仍然有限。海洋线虫是迅速推进我们对细菌—动物共生关系认识的理想案例；它们属于全球数量丰富的无脊椎动物类群，并与同一门中的陆生物种和模式生物物种存在密切联系。在本研究中，我们对220个海洋线虫的全生物体进行了测序，并获得了815个宿主相关细菌/古菌的宏基因组组装基因组（MAG）。我们的数据表明，20%–34%的海洋线虫携带专性细胞内共生体，且同一宿主体内常有多个内共生体共同存在。三个细菌门（假单胞菌门〔Pseudomonadota〕、拟杆菌门〔Bacteroidota〕和疣微菌门〔Verrucomicrobiota〕）占所有线虫相关MAG的四分之三，而这些全生物体MAG中的大多数代表了原核生物生命之树上深度分化的谱系。黄杆菌科（C. elegans及其他陆生线虫核心微生物组中的一个分类单元）在系统发育多样的海洋线虫谱系中均被持续检出，这表明全生物体类群在海洋和陆地环境中具有进化保守性。我们还报告了一个从深海和浅水生境线虫宿主中均发现的新型化能自养生物科（Ca. Thionematobacter），并报告了
首次确认海洋无脊椎动物中存在卡迪尼菌属内共生体。最后，约65%的线虫相关宏基因组组装基因组（MAGs）能够通过己糖胺酶降解几丁质，这表明底栖无脊椎动物全生物体对全球碳循环有重要贡献。这些结果凸显了评估微小型海洋无脊椎动物共生关系的重要性，并有助于加深我们对广阔底栖生境中动物演化和生态系统动态的认识。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
已声明的资助方信息
戈登与贝蒂·摩尔基金会，
，#9326
美国国家科学基金会
，DEB-2144304
美国国家科学基金会
，OPP-2132641
佐治亚大学研究基金会，
美国国立卫生研究院国家普通医学科学研究所
，1T32GM142623
联合基因组研究所
，505025
版权
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本预印本依据
CC-BY 4.0 国际许可协议
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发布于2026年8月13日。
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关键词：海洋线虫 · 微生物共生 · 全生物体宏基因组 · 内共生菌 · 化能自养 · 进化保守性
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.12.744518v1?rss=1