石蛾肠道微生物组有助于河流中河岸凋落叶的消耗

由 root 提交于 周六, 10/17/2026 - 17:35
摘要

生态系统功能可受到从较大到较小尺度的生物多样性调节,其中包括种内变异。对于大多数多细胞生物而言,种内变异不仅由生物个体的表型和基因型决定,也受到其微生物组所带来变异的影响。本研究探讨了植物次生代谢物(PSMs)的表型变异,以及抗生素诱导的水生大型无脊椎动物分解者肠道微生物组变异,如何影响河流中的叶片分解。我们发现,无论肠道微生物组处于何种状态,河岸红桤木(Alnus rubra)来源的膳食中存在植物次生代谢物,都会抑制 Dicosmoecus 属石蛾的摄食。我们进一步比较了以20棵不同的本地和外地红桤木制备的食物所产生的摄食情况。结果发现,抗生素处理组和对照组石蛾对含有本地红桤木植物次生代谢物的食物摄入量相近。然而,与肠道微生物组完整的石蛾相比,抗生素处理组石蛾对外地红桤木食物的摄入量较低。因此,石蛾介导的分解过程可能同时受到宿主对本地资源的适应以及细菌介导的外地资源消化的调节。总体而言,本研究表明,肠道微生物组可能有助于大型无脊椎动物分解者适应新的植物表型;随着全球变化推动植物空间分布发生转变,这类新表型或将随之出现。

生态系统功能可受不同尺度的生物多样性调节,从较大尺度到较小尺度皆然,其中包括物种内变异。对于大多数多细胞生物而言,种内变异不仅由生物的表型和基因型决定,也受到其微生物组所带来变异的影响。在此,我们探究植物次生代谢物(PSMs)的表型变异,以及抗生素诱导的水生大型无脊椎动物分解者肠道微生物组变异,如何影响河流中的叶片分解。我们发现,无论肠道微生物组处于何种状态,饮食中含有来自河岸红桤木(Alnus rubra)的PSMs,都会抑制Dicosmoecus属石蛾的摄食。我们进一步比较了由20棵不同本地及非本地红桤木制备的食物对石蛾摄食的影响。结果发现,抗生素处理组与对照组石蛾摄食含有本地红桤木PSMs的食物量相近。然而,与肠道微生物组完整的石蛾相比,抗生素处理组石蛾摄食非本地红桤木食物的量较少。因此,石蛾的分解作用可能同时受宿主对本地资源的适应以及细菌介导的非本地资源消化调节。总体而言,本研究表明,肠道微生物组可能有助于大型无脊椎动物分解者适应新的植物表型;全球变化可能导致植物空间分布发生改变,进而产生这些新表型。

P.C.D.担任Cybele、BileOmix和Sirenas的顾问并持有其股权;同时担任Ometa、Enveda和Arome的科学联合创始人及顾问,持有其股权和/或从中获得收入;上述事宜均事先获得加州大学圣迭戈分校批准。

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关键词:肠道微生物组 · 叶片分解 · 石蛾 · 植物次生代谢物 · 种内变异

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.10.749941v1?rss=1