共存食菌哺乳动物作为指示物种：多物种方法评估吉尔伯特长鼻袋鼠的潜在真菌食物资源

《Biodiversity and Conservation》：Gilbert’s Potoroo and the fun-guys: Co-existing mycophagous mammals as indicators of potentially available fungal food resources

本研究针对濒危物种吉尔伯特长鼻袋鼠(Potorous gilbertii)的迁地保护难题，创新性地采用环境DNA(eDNA)宏条形码技术分析其与三种同域分布食菌动物（短尾矮袋鼠Setonix brachyurus、棕袋狸Isoodon fusciventer和丛林鼠Rattus fuscipes）的粪便真菌组成。研究发现通过多物种食性重叠分析可综合评估栖息地真菌资源可用性，为专性食菌动物的放归选址提供了比单一指示物种更可靠的评估框架，该策略可推广至其他特殊食性物种的保护实践。

　　

在澳大利亚西南部，生活着一种被称为"生态系统园丁"的珍稀有袋类动物——吉尔伯特长鼻袋鼠(Potorous gilbertii)。这种体型娇小的哺乳动物是动物界罕见的专性食菌者，其饮食中真菌比例超过90%。然而，作为澳大利亚最濒危的哺乳动物之一，吉尔伯特长鼻袋鼠目前仅存一个自然种群栖息于双人湾自然保护区。保护工作者自2005年起开展了多次迁地保护尝试，但结果喜忧参半：美人鱼角放归点因狐狸捕食全军覆没，而迈克尔马斯岛的失败则被归因于岛上有限栖息地内的食物资源不足。

这些教训揭示了一个核心问题：如何准确评估潜在放归点的真菌资源可用性？传统方法依赖于耗时耗力的实地真菌调查，且许多真菌物种尚未被描述，使得显微镜下的孢子鉴定困难重重。更复杂的是，专性食菌动物对栖息地的选择可能受到历史分布范围幸存种群"偏移基线"的影响，即现有栖息地可能只是种群大规模衰退后的残存地，而非最适宜生境。

有趣的是，历史记录提供了重要线索。早在1840年，约翰·吉尔伯特就注意到该物种与短尾矮袋鼠(Setonix brachyurus)在国王乔治湾共同高密度出现，当地原住民能在短时间内猎获大量这两种动物。它们被描述为"恒定伴侣"，共同利用植被通道，栖息于"沼泽和溪流边缘的茂密灌丛"。这一历史观察促使保护工作者将短尾矮袋鼠作为吉尔伯特长鼻袋鼠潜在适宜栖息地的指示物种。此外，同域分布的棕袋狸(Isoodon fusciventer)和丛林鼠(Rattus fuscipes)也是已知的食菌哺乳动物，它们可能共同构成栖息地真菌资源的"生物指示系统"。

为验证这一假设，研究团队开展了一项创新的食性研究，利用环境DNA(eDNA)宏条形码技术分析了四种食菌哺乳动物的真菌饮食组成。这种方法通过检测粪便中的真菌DNA序列，与真菌序列数据库进行比对，克服了传统显微镜鉴定中因许多真菌物种未被描述或孢子形态难以区分而导致的局限性。

关键技术方法

研究团队在吉尔伯特长鼻袋鼠的两个现存大陆种群分布点——双人湾自然保护区和韦钦内普国家公园380公顷围栏区内，收集了四种哺乳动物的新鲜粪便样本（2003-2024年）。使用真菌特异性引物ITS7和通用引物ITS4进行PCR扩增，通过Illumina MiSeq平台进行测序。采用DADA2生物信息学流程处理原始ITS序列，基于UNITE真菌数据库进行物种注释，并通过FUNGuild进行真菌功能群分类。最终获得456个扩增子序列变异(ASV)，排除可能为偶然摄入或环境污染的真菌后，保留115个ASV进行后续分析。

研究结果

食性差异与生态位分化

研究发现吉尔伯特长鼻袋鼠的真菌食性丰富度和香农多样性均显著高于其他三种同域物种，印证了其作为专性食菌者的生态定位。令人意外的是，尽管短尾矮袋鼠与吉尔伯特长鼻袋鼠的栖息地偏好最为接近，但NMDS分析显示棕袋狸与吉尔伯特长鼻袋鼠的食性相似度最高，其次为丛林鼠。

具体而言，吉尔伯特长鼻袋鼠粪便中包含105个真菌ASV，分属10个科；丛林鼠为37个ASV，8个科；短尾矮袋鼠和棕袋狸各为41个ASV，分别属于6个和4个科。四种物种的饮食中不存在共有的真菌ASV，但每个物种都有其独特的真菌组成：吉尔伯特长鼻袋鼠有27个特有ASV，丛林鼠21个，棕袋狸15个，短尾矮袋鼠14个。

地点特异性饮食变化

两个研究点的真菌组成存在显著差异。在双人湾，吉尔伯特长鼻袋鼠的饮食以中腹菌科(Mesophelliaceae，54.3%)和牛肝菌科(Boletaceae，41.2%)为主；而在韦钦内普，则以丝膜菌科(Cortinariaceae，32.3%)和轴腹菌科(Hysterangiaceae，24%)为优势类群。这种差异可能反映了两个地点植被组成的差异，特别是韦钦内普样本采集点有更多的边缘桉树林，这可能促进了块菌状真菌的分布。

功能群分析

外生菌根真菌是所有哺乳动物粪便中最常见的功能群，且在吉尔伯特长鼻袋鼠饮食中的ASV丰富度显著高于其他物种。吉尔伯特长鼻袋鼠还大量摄食木材腐生菌和真菌寄生菌，这些真菌在养分循环和生态系统功能中扮演重要角色。

方法论优势

与传统显微镜鉴定方法相比，DNA宏条形码技术极大提升了对真菌食性的解析能力。早期研究通过显微镜检查仅识别出44个孢子类型，其中仅5个可初步鉴定到种级水平；而本研究通过宏条形码技术揭示了105个真菌ASV，其中10个物种可被高置信度鉴定(>97%)，其余至少可鉴定到科级水平。

结论与意义

本研究通过多物种食性分析方法，揭示了吉尔伯特长鼻袋鼠与同域食菌哺乳动物之间的饮食相似性、资源分配模式和生态重要性。研究结果表明，仅依靠单一共生物种（如短尾矮袋鼠）作为吉尔伯特长鼻袋鼠适宜资源的指示物种是不够充分的。相反，综合评估短尾矮袋鼠、棕袋狸和丛林鼠的共存情况，能更可靠地指示栖息地的真菌资源可用性。

虽然棕袋狸和丛林鼠与吉尔伯特长鼻袋鼠的食性重叠更高，表明它们作为食物资源可用性指示物的价值，但短尾矮袋鼠与吉尔伯特长鼻袋鼠具有更相似的栖息地需求，在栖息地适宜性评估中起到互补作用。将吉尔伯特长鼻袋鼠作为专性食菌者引入生态系统，预计将增强真菌传播机制，有益于整体生态系统健康。各物种有效分配食物资源的能力表明，引入吉尔伯特长鼻袋鼠不太可能威胁资源可用性。

这项研究为评估吉尔伯特长鼻袋鼠迁地保护点的适宜性提供了有效工具，该方法可推广至其他具有复杂食性需求的物种，为研究其摄食生态学和资源可用性提供了更精确的手段。研究强调，放归时机应选择在子实体生产最有利的秋冬季，以最大化动物适应期的真菌可用性。

该研究成果发表于《Biodiversity and Conservation》，不仅为吉尔伯特长鼻袋鼠的保护提供了科学依据，也为全球濒危物种的迁地保护实践提供了新思路。