微塑料的多营养级！用旧数据再来一篇SCI文章-编程知识

背景

微塑料可谓是当前微生物研究的热门题材，其原因在于微塑料可以附着大量的微生物，其存在会对环境中的微生物群落的构建产生很大影响。

海藻养殖生态系统可能是海洋环境中塑料的的汇聚点，也是最具代表性的栖息地生态系统环境。填补微生物群落组装机制中分类类型依赖性差异的知识空白，增强我们对海带养殖废物潜在生态效应的理解。

期刊：Marine Pollution Bulletin
影响因子：5.8
发表时间：2024.01
样本类型：地表水和塑料

研究思路

研究者采集了海带养殖过程中西南和东南两个生态位的地表水（SW）和塑料附着（PA）样本，探索了海洋中微生物群落之间的差异，有效的对微生物群落(细菌和原生生物)的构建机制进行了评估。

详细的是：在海带幼苗期（S）和成熟期（M）分别采集海带养殖区（MW）和邻近非养殖区（CW）的地表水样品，以及塑料附着区水样（PA），共120个样本。

选择通用的protistan引物对(1380F和1510R)扩增18S rRNA基因的V9区用于原生生物检测，利用引物对(341F和806R)扩增16S rRNA基因的V3-V4区用于细菌检测。

图物种分类、海带培养阶段和生境生态位对微生物群落影响的概念框架

主要结果

1、生境生态位影响微生物组的多样性和组成

比较了不同生态位和海带成长阶段之间细菌和原生动物的alpha多样性差异。不同生境中细菌和原生动物的动力学存在差异，特别是生活在PA中的细菌，其数量显著增加，影响了海带养殖活动。Adonis检验表明，生态位和海带养殖阶段对细菌有显著影响，它们之间的相互作用是最主要的因素，其次是生态位。

图不同生态位和海带成长阶段之间细菌和原生动物的alpha和beta多样性

在所有三个生态位中，细菌和原生生物都共享少量ASV（105–145个）（图2）。它们在细菌群落中的相对丰度也受到限制（分别为14.41％和23.89％，图2a和b）。相比之下，在幼苗和成熟阶段，共享的原生生物ASV占总群落的比例均大于60％（图2c和d）。

图不同生态位之间共享和独特的微生物类群

2、群落差异构建机制

与细菌相比，原生动物群落的nestedness（即由于本地物种出现或消失导致的微生物群落差异）对群落变化的贡献更大(图3a)，turnover（即不同样本间物种交换和替代导致的微生物群落差异）是细菌和原生生物群落变化的主要机制(图3b)。在所有三个生态位的海带培养后，nestedness对原生生物群落的贡献显著增加(图3c)。

图 nestedness或turnover机制对群落变化的贡献的差异

3、细菌和原生生物的环境适应性分析与组装机制研究

利用RDA, ABT和RF模型分析了在海带不同阶段细菌和原生生物生态位变化的驱动因素。一般来说，在同一海带培养阶段，不同生态位的细菌的系统发育信号在PA中最高，其次是MW，在CW中最低（图4b），结果表明PA的微生物群落对环境的敏感性高于CW和MW。PA生态位的生境生态位宽度显著低于MW和CW生态位（图4c）。从苗期到成熟期，PA生态位中细菌的扩散能力显著降低，而原生生物的扩散能力显著提高（图4d）。从零模型的结果来看，除成熟阶段的CW生态位外，细菌的群落组装主要受确定性过程支配，而原生生物则均受随机过程支配。

图细菌和原生生物的环境适应性分析

图细菌和原生生物群落组装机制分析

结论

文章通过多营养级扩增子策略，揭示了海带养殖活动和生境生态位对海带养殖区细菌和原生生物群落组成的影响。海带的养殖活动和生境生态位都影响了细菌和原生生物群落的组装机制。与游离的微生物群落相比，附着在塑料漂浮物上的微生物群落表现出更高的物种周转和均质化组装。海带培养活动消除了不同生态位间微生物群落组装机制的差异。

参考文献

Sun Y,et al. Assembly mechanisms of microbial communities in plastisphere related to species taxonomic types and habitat niches. Mar Pollut Bull. 2024