编辑推荐：
两栖动物皮肤细菌对宿主健康意义重大，但其群落受多种因素影响而不断变化。研究人员针对甘蔗蟾蜍（Rhinella marina）开展野生与圈养对比研究。结果发现两者皮肤细菌群落因圈养状态、时间和季节而异。该研究为理解栖息地和运动对皮肤微生物的影响提供方向。
在奇妙的自然界中，微生物与生物之间的共生关系一直是科学家们热衷探索的神秘领域。对于两栖动物而言，它们皮肤上的细菌群落如同一个微小却至关重要的 “生态系统”，对其健康和体内平衡起着关键作用 。可令人困惑的是，这些细菌群落并非一成不变，而是像流动的河流一般，会随着环境和宿主自身的变化而不断改变组成和结构。例如，蜥蜴在温暖环境下，肠道细菌群落的多样性和功能会发生改变；两栖动物也不例外，它们每隔几天的皮肤蜕皮现象，就会让皮肤细菌的生物量和群落组成产生变化。
尽管微生物群落的作用逐渐被人们所了解，但在野生动物领域，仍存在许多未解之谜。比如，野生动物个体的微生物组随时间变化的程度究竟如何？这种变化又怎样与它们的健康状况相互影响？由于野生小型动物难以追踪、季节性活动减少，再加上研究的后勤保障和资金限制，许多研究只能用空间重复代替时间重复，导致对微生物组时间变化的研究十分有限 。
为了揭开这些谜团，来自澳大利亚查尔斯达尔文大学（Charles Darwin University）和麦考瑞大学（Macquarie University）的研究人员，将目光聚焦在甘蔗蟾蜍（Rhinella marina）身上。甘蔗蟾蜍广泛入侵热带生态系统，在不同环境下有着不同的生态、生理和行为特征，是研究微生物群落变化的理想对象。研究成果发表在《Microbial Ecology》上，为该领域带来了新的认知和思考。
研究人员采用了一系列关键技术方法来开展研究。首先是样本采集，在澳大利亚北领地的麦考瑞大学热带生态研究设施中，对野生甘蔗蟾蜍和圈养在半自然环境中的甘蔗蟾蜍进行皮肤微生物采样 。接着是 DNA 提取与测序，使用特定试剂盒提取 DNA，并对细菌 16S rRNA 基因的 V4 区域进行扩增和测序 。最后是数据处理与分析，运用 QIIME2 和 R 软件等对测序数据进行处理，通过多种统计分析方法评估细菌群落多样性、鉴定核心分类群等 。
一、野生与圈养蟾蜍皮肤群落的时间模式
研究发现，时间以及时间与圈养状态的相互作用，对甘蔗蟾蜍皮肤细菌群落的结构和组成有着显著影响。在野生蟾蜍中，雨季样本中的细菌多样性（α 多样性）比旱季更高；而在圈养蟾蜍中，这种季节差异并不明显。同时，雨季时野生蟾蜍之间的群落成员更为相似（β 多样性中的 Jaccard 距离更低） 。这表明，雨季的环境条件可能为野生蟾蜍皮肤细菌提供了更丰富的生存资源，使得细菌多样性增加，群落成员也更加相似。
二、圈养对皮肤细菌的影响
圈养蟾蜍的皮肤细菌群落并不能很好地代表野生蟾蜍。在各个采样时间点，两者在一种或多种 α 多样性指标上存在差异，且 β 多样性指标也不同，圈养蟾蜍群落成员的相似性更高 。圈养环境对蟾蜍皮肤细菌群落有重要影响，圈养蟾蜍的细菌群落组成受圈养围栏的影响，不同围栏中的蟾蜍细菌群落存在差异 。此外，野生蟾蜍和圈养蟾蜍有部分重叠的核心分类群，但整体群落结构和组成仍有很大不同 。
三、多样性的驱动因素
在野生蟾蜍中，身体状况越好的个体，其皮肤细菌多样性越高 。这意味着，野生蟾蜍自身的健康状况与皮肤细菌多样性之间存在着密切联系，健康的蟾蜍可能更有利于维持丰富的皮肤细菌群落。在圈养蟾蜍中，低丰度的稀有 ASV（扩增子序列变体）比高丰度的 ASV 具有更高的瞬变率，即更频繁地在群落中出现或消失；随着相对丰度的增加，ASV 的波动性先增加后趋于平稳 。这说明高丰度的细菌在群落中的稳定性更高，而低丰度细菌则更容易受到环境等因素的影响。
研究人员通过长期的采样和深入分析，揭示了野生和圈养甘蔗蟾蜍皮肤细菌群落的多样性和稳定性模式。研究结果支持了细菌群落随时间和季节变化，以及圈养蟾蜍与野生蟾蜍皮肤细菌群落不同的假设。同时，研究发现身体状况与野生蟾蜍皮肤细菌多样性相关，不同丰度的细菌在群落中的稳定性存在差异 。
这项研究有着重要意义。从微生物稳定性角度看，研究发现了季节和时间对甘蔗蟾蜍皮肤细菌群落的影响，以及不同丰度细菌的稳定性差异，为理解两栖动物皮肤微生物群落的动态变化提供了依据 。在圈养能否代表野生方面，明确了圈养蟾蜍皮肤群落与野生蟾蜍的差异，强调了圈养环境对微生物群落的影响，为后续研究如何更准确模拟野生环境下的微生物群落提供了参考 。从生态背景考虑，研究探讨了环境和宿主因素对皮肤细菌群落的作用，为进一步研究微生物与宿主的相互关系指明了方向 。未来，可利用甘蔗蟾蜍广泛分布的特点，结合更多先进技术，深入研究宿主 - 微生物组的相互作用，为保护两栖动物健康和生态系统平衡提供有力支持。
