放牧与地下啮齿动物的饮食多样性和胃肠道微生物群有关

《Ecology and Evolution》：Grazing Is Associated With Dietary Diversity and Gastrointestinal Microbiota in Subterranean Rodents

本研究以青藏高原鼢鼠为模式动物，利用trnL基因测序和16S rRNA测序分析，探讨放牧对高原鼢鼠饮食多样性和肠道微生物群的影响。结果表明，放牧组鼢鼠的饮食多样性显著高于对照组，且肠道微生物群结构存在显著差异，表现为有益菌（如Lachnospiraceae、Christensenellaceae）减少，病原菌（Proteobacteria）富集。放牧组胃微生物共现网络复杂度提高，功能分化增强，而肠道微生物群组装过程仍以随机过程为主。研究发现放牧通过改变植被群落结构间接影响鼢鼠的饮食选择，进而重塑其肠道微生物群落，为高原草场生态系统管理提供新依据。

　　本研究探讨了放牧活动对高原鼢鼠（*Eospalax baileyi*）饮食多样性和肠道微生物群落的影响。作为生活在高原环境中的地下啮齿类动物，鼢鼠主要以植物根系和地下茎为食，其饮食结构和微生物群落受环境因素影响显著。放牧活动不仅改变了地表植被的组成，还可能影响地下植物资源的分布，从而影响鼢鼠的觅食行为和肠道微生物群落的多样性与功能。通过应用DNA条形码技术，特别是利用叶绿体*trnL*基因和16S rRNA基因测序，研究团队成功揭示了放牧和非放牧环境下鼢鼠的饮食组成和微生物群落之间的差异。

研究结果显示，放牧区的鼢鼠表现出更高的饮食多样性，其饮食结构中包含了更多种类的植物，而对照组则主要依赖于少数几种植物。这种差异可能源于放牧活动对植被结构的改变，使得鼢鼠需要适应更复杂的植物资源。与此同时，放牧区鼢鼠的肠道微生物群落也发生了显著变化。有益微生物，如Lachnospiraceae和Christensenellaceae，其丰度在非放牧区更高，而在放牧区则出现了一些潜在致病菌，如Proteobacteria，其丰度增加。这些变化可能与放牧引起的环境压力有关，进而影响微生物群落的稳定性和功能。

研究还发现，放牧环境下的鼢鼠胃部微生物群落的共现网络更为复杂，这可能反映了其对环境变化的适应性增强。网络分析显示，放牧组的微生物群落中存在更多的相互作用，可能意味着更复杂的代谢功能和更高的生态弹性。然而，这种复杂性也可能伴随着潜在的健康风险，因为某些微生物可能与宿主的免疫系统和代谢功能相关联，影响其整体健康状况。此外，研究还发现，放牧改变了微生物群落的组装过程，其中随机过程（如扩散限制）的主导地位被削弱，而确定性过程（如选择性压力）则更为显著。这种变化可能意味着放牧环境下的微生物群落更依赖于特定的功能适应，而不是随机的种群扩散。

研究团队还通过统计分析揭示了特定植物与微生物类群之间的显著关联。例如，某些植物如*Bistorta*和*Koenigia*与特定的微生物类群（如Lachnospiraceae和Desulfovibrionaceae）存在正相关，而*Arctium*则与多个微生物类群呈负相关。这些关联表明，鼢鼠的饮食选择可能直接影响其肠道微生物群落的组成和功能。进一步的网络分析和功能预测显示，放牧可能促使微生物群落向更高效的代谢路径发展，以应对放牧引起的环境压力和资源变化。

研究还指出，放牧活动对鼢鼠的肠道微生物群落具有深远的影响。尽管随机过程在微生物群落的组装中起主导作用，但在放牧条件下，这些过程的作用减弱，而确定性过程则更为重要。这可能意味着，在放牧环境中，微生物群落的形成更依赖于特定的生态适应策略，而非随机的扩散和竞争。这种变化不仅影响了微生物的多样性，还可能影响到鼢鼠的生理功能和生态适应能力。

综上所述，本研究通过系统分析放牧对鼢鼠饮食和微生物群落的影响，揭示了放牧活动在改变高原生态系统中的重要角色。研究结果表明，放牧不仅影响了鼢鼠的饮食结构，还可能改变其肠道微生物群落的组成和功能，进而影响其健康状况和生态适应能力。这些发现为理解放牧对地下啮齿类动物的影响提供了新的视角，也为高原生态系统的管理和保护提供了科学依据。未来的研究可以进一步探讨不同放牧强度对鼢鼠微生物群落的影响，以及这些变化对整个生态系统的影响。此外，还可以研究其他地下啮齿类动物在不同放牧环境下的微生物群落变化，以更全面地了解放牧对地下生态系统的生态效应。