动物社会生态学对肠道微生物群落的影响：来自卡拉哈里沙漠野生猫鼬的启示

《Journal of Animal Ecology》：Impact of animal socioecology on gut microbial communities: Insights from wild meerkats in the Kalahari

动物社会结构对肠道微生物群的影响及研究方法。通过长期追踪卡拉哈里蜜獾群体，发现组内微生物群结构相似性高于组间，呈现嵌套模式，且群体归属（27.9%方差贡献）和年龄是主要影响因素，环境变量（如温度、降雨）次之，个体社会行为（如等级、移民史）影响较弱。微生物共现网络显示益菌与潜在致病菌存在显著正关联。研究验证了社会微生物群概念，并展示了JSDM模型在解析多因素作用中的有效性。

　　本研究聚焦于动物社会结构对微生物群落组成、多样性及稳定性的潜在影响，探讨了“社会微生物群”这一概念在实际生态中的表现。社会微生物群是指在个体或群体之间共享的微生物群落，其组成可能受到群体内部或跨群体互动的调控。该概念源于生态学中的“元群落理论”，即不同环境中的微生物群落可能呈现出不同的结构特征，如嵌套性、模块性或隔离性。通过分析南非卡拉哈里地区的沙鼠（*Suricata suricatta*）肠道微生物群，研究揭示了社会结构、生物特征及环境变量对微生物群落的综合影响，并进一步探讨了这些因素如何塑造动物的健康和适应能力。

在研究中，沙鼠的肠道微生物群表现出高度嵌套的结构特征，即微生物种类在个体间分布不均，某些种类广泛存在于多数个体中，而其他种类则局限于少数个体。这种嵌套模式意味着，微生物群落的多样性与个体的宿主特征密切相关，而某些特定细菌类群则在某些群体中表现出显著的聚集性。研究还发现，群体成员之间的微生物群落相似性远高于不同群体之间，表明群体内互动对微生物传播具有重要影响。然而，与群体成员身份相比，亲属关系对微生物群落的影响相对较小，尽管在某些群体中，近亲的微生物组成更为相似。

通过分析社会结构、生物特征和环境变量的相对影响，研究揭示了群体归属、个体年龄以及采样时间（即自日出后的小时数）是塑造肠道微生物群落的最重要因素。这些变量不仅影响微生物的相对丰度，还可能通过多种途径（如饮食习惯、行为模式和环境暴露）间接调控微生物群落的结构。此外，研究还强调了微生物群落内部的相互作用，例如某些有益菌群与潜在有害菌群的共存模式，表明微生物之间的关系可能对宿主健康产生复杂影响。例如，某些有益菌如*Mucispirillum*、*Alloprevotella*、*Roseburia*和*Blautia*可能与有害菌如*Fusobacterium*和*Campylobacter*共存，暗示微生物群落的结构可能受到社会行为的调控。

研究还指出，尽管群体归属和社会行为对微生物组成具有显著影响，但个体层面的社会特征（如性别、健康状况和环境暴露）的作用相对较小。这可能与微生物传播的路径有关，例如，群体内共享的资源或行为模式可能比个体特征更能影响微生物的获取。同时，微生物之间的相互作用也可能对群落结构产生重要影响，如某些菌群可能由于功能互补或竞争关系而共存或排斥。

研究通过使用联合物种分布模型（JSDMs）对数据进行建模，进一步量化了社会结构、生物特征和环境变量对微生物群落的贡献。JSDMs的优势在于能够捕捉微生物与宿主之间复杂的相互作用，同时考虑了环境变量和微生物间的关系。这一方法有助于揭示微生物群落的结构特征，并评估不同因素对群落组成的相对重要性。此外，通过分析微生物的系统发育关系，研究发现，尽管微生物群落中存在一定的系统发育信号，但许多微生物之间的共存关系并不依赖于其系统发育距离，而是受到宿主行为和社会结构的驱动。

研究还强调了社会结构对微生物传播的潜在影响。例如，群体成员之间的微生物共存模式可能与群体内部的互动频率和持续时间有关。群体归属的强度在某些情况下甚至超过了亲属关系对微生物相似性的影响，这表明微生物的传播可能更多地依赖于群体内的共同行为和环境条件，而非单纯的遗传相关性。然而，群体内遗传相似性也可能促进微生物的共享，尤其是在某些具有高遗传相关性的社会系统中，如合作繁殖的沙鼠或高度社会化的昆虫。因此，社会结构与遗传相关性之间的相互作用可能是塑造微生物群落的关键因素。

从生态学和进化生物学的角度来看，本研究为理解微生物群落如何受到社会结构的调控提供了新的视角。例如，微生物的共享可能促进宿主的健康适应性，如通过有益菌群的传播增强宿主的免疫功能或代谢能力。此外，研究还表明，微生物的组成可能与宿主的健康状况密切相关，如某些微生物的丰度与宿主的体重状况或疾病状态相关。这进一步支持了“社会决定健康”的框架，即宿主的社会结构可能通过影响微生物组成，进而影响其生理状态和生存能力。

总体而言，本研究不仅揭示了社会结构在微生物群落塑造中的重要性，还提供了关于微生物传播机制的新见解。研究发现，微生物的获取可能不仅依赖于直接接触或共享空间，还可能受到群体内行为模式、环境条件和微生物相互作用的综合影响。因此，未来的微生物研究应更全面地考虑社会结构和生态因素，以更准确地理解微生物群落的动态变化及其对宿主健康的影响。此外，研究也强调了在野生动物保护中，理解社会微生物群的形成机制具有重要意义，特别是在人类活动日益影响自然环境的背景下，社会微生物群的变化可能对宿主的健康和适应能力产生深远影响。