生命早期肠道微生物群的构建会影响宿主水蚤（Daphnia）的抵御捕食者的能力

《Limnology and Oceanography》：Early-life assembly of gut microbiota affects anti-predator defenses in host Daphnia

肠道菌群通过调节大镖水蚤（Daphnia magna）的形态防御和生殖输出，影响其应对捕食压力的适应性，但菌群对行为防御的影响不显著。实验显示益生菌如大肠杆菌可增强水蚤的繁殖力和棘突长度，而致病菌如嗜水菌则显著降低其体型、棘突长度和繁殖力，但行为上的负光趋性无变化。研究揭示肠道菌群通过特定菌群（如葡萄球菌属）介导宿主与环境的协同适应，深化了生物-微生物共生对复杂环境压力响应的理解。

　　

摘要

肠道微生物群会影响宿主在生长和发育过程中的特征表现，并逐渐被认作是决定宿主适应性的关键因素。然而，它们在宿主面对捕食压力时所诱导的抗捕食防御机制中的作用仍不明确。在这里，我们研究了早期肠道微生物群的组成如何影响大型溞（Daphnia magna）的抗捕食形态、行为和生命周期防御机制。研究结果表明，不同类型的细菌接种会特异性地改变大型溞的肠道微生物群，并进一步调节其形态和生命周期防御机制的表达，而非行为防御机制，以应对后续的捕食风险。具体而言，早期接种益生菌（如大肠杆菌）显著提高了大型溞在捕食风险下的繁殖能力和棘刺长度；而早期接种致病菌（如嗜水气单胞菌）则显著降低了其体型、棘刺长度和繁殖能力。行为防御机制（即负向趋光性）并未因肠道微生物群的变化而发生显著变化。此外，大型溞在捕食风险下的生长-存活权衡可能受到其肠道微生物群中某些细菌（如葡萄球菌）的调控。这些结果揭示了肠道微生物群在塑造猎物防御机制中的作用，并加深了我们对宿主与微生物群共同适应复杂环境压力的理解。

利益冲突

无利益冲突声明。

数据可用性声明

16S rRNA序列数据可在Sequence Read Archive (SRA)中找到，BioProject编号为PRJNA1179720。支持本研究结论的原始数据可在Figshare网站上获取，链接为：https://figshare.com/s/19a5904f1d9d2408095a。所有其他支持本研究结论的数据均包含在论文及支持信息中。