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为探究人为干扰对海藻相关原核生物群落（SAMCs）的影响，研究人员以约旦亚喀巴湾的石莼（Ulva lactuca）为对象开展研究。结果显示 SAMCs 组成有显著季节性变化，环境参数影响其分布。该研究为海洋生态保护提供依据。
在神秘的海洋世界里，海藻就像一座小小的 “生态岛屿”，其表面的微生物群落对海藻自身的生长、发育以及整个海洋生态系统都有着至关重要的作用。海藻通过其表面感知并应对各种环境和人为带来的干扰，海藻与细菌之间的相互作用调节着从形态发展到防御机制等一系列功能。然而，尽管近年来对海藻 - 微生物群相互作用的研究逐渐增多，但海藻究竟如何耐受和适应生物及非生物压力，其背后精确的机制在很大程度上仍是个谜。
同时，虽然已有不少研究关注海藻相关微生物群落（SAMCs）的时空动态变化，但对于这些变化如何与环境及人为压力相互作用，人们的了解还十分有限。例如，不同季节里 SAMCs 的组成会发生变化，可这种变化与环境和人为因素之间的复杂关系却鲜有人深入探究。在全球气候变化和海洋酸化的大背景下，这些问题变得愈发紧迫，因为这些变化可能会进一步加剧对海洋生态系统的影响。
为了揭开这些谜团，来自国外的研究人员针对约旦亚喀巴湾的绿色海藻石莼（Ulva lactuca）展开了深入研究。他们想知道，在不同程度的环境干扰下，石莼相关的微生物群落组成会发生怎样的变化？季节性变化又会对 SAMC 结构产生何种影响？特定的环境参数与微生物群落组成的变化之间是否存在关联？
研究人员在亚喀巴湾选取了三个受不同程度人为干扰的地点，在冬季和夏季分别采集海藻样本。在采样过程中，不仅收集了海藻样本，还对水样进行了采集，并监测了一系列关键的物理化学参数，包括 pH、水温、溶解氧浓度等。
样本采集完成后，研究人员在实验室中对海藻表面的微生物进行了 DNA 提取。他们先通过过滤收集与海藻分离的微生物，再利用特定试剂盒提取基因组 DNA。之后，对 16S rRNA 基因的 V4 高变区进行 PCR 扩增，使用特定的引物和聚合酶，经过一系列反应得到扩增产物。这些产物经过纯化、标记后，在 Illumina NextSeq 500 平台上进行测序。最后，利用 DADA2 管道和相关的 R 包对测序数据进行分析，去除低质量序列、嵌合体等，将高质量序列分配到扩增子序列变体（ASVs），并进行分类学注释。
在统计分析阶段，研究人员运用多种方法。对环境参数进行单因素方差分析（ANOVA），判断不同地点或季节之间是否存在显著差异。对于 SAMCs 数据，采用稀疏化方法处理，计算多种 alpha 多样性指数（如 Chao1、香农指数等）来评估群落的丰富度和多样性，通过基于 Bray - Curtis 距离的主坐标分析（PCoA）和置换多元方差分析（PERMANOVA）研究群落的 beta 多样性，确定不同季节样本间群落组成的差异是否显著。此外，还通过独立样本 t 检验分析不同季节细菌类群相对丰度的差异，使用相似性百分比分析（SIMPER）找出代表不同采样点 SAMC 组成的细菌家族，利用主成分分析（PCA）探究环境参数与 SAMCs 之间的关系。
研究结果丰富且有趣。在理化水分析方面，夏季的水温、溶解氧百分比更高，而冬季的 pH 值和叶绿素 a（Chl - a）浓度相对较高，同时冬季的溶解无机氮（DIN）和硅酸盐（SiO4）浓度增加，活性磷（RP）则在夏季更高。
测序结果显示，经过数据处理后保留了大量高质量序列和一定数量的 ASVs，稀疏化曲线表明测序深度足以覆盖大部分微生物多样性。
在 alpha 和 beta 多样性分析中，夏季样本的 alpha 多样性更高，表现为丰富度、多样性和均匀度都更强。PCoA 分析发现夏季和冬季的微生物群落形成了明显不同的聚类，PERMANOVA 分析也证实了季节因素对群落组成有显著影响。
SAMC 分布研究表明，在门水平上，Bacteroidetes、Firmicutes 和 Proteobacteria 是主要的门类，且它们的相对丰度在季节间差异显著。在属水平上，不同地点的优势 ASVs 有所不同，如 Bacillaceae、Planococcaceae 等在不同地点的分布存在差异。
通过 Venn 图分析发现，冬季有独特的 ASVs，冬夏两季也有部分共享的 ASVs，一些细菌家族对冬夏两季 SAMCs 的相似性贡献较大。
PCA 分析揭示了环境参数与 SAMCs 的关系，如冬季 Bacilli 类与多个环境参数相关，DIN 对样本变化影响显著；夏季 Gammaproteobacteria 和 Bacteroidia 类与温度、盐度呈正相关。
研究结论指出，石莼相关细菌群落组成存在显著季节性变化，冬季 Firmicutes 占主导，夏季 Bacteroidetes 和 Proteobacteria 更为丰富，这些变化主要由营养物质可用性和水温的季节性变化驱动。不同人为干扰程度的地点存在不同的微生物群落，这凸显了人为干扰的影响。此外，附生细菌有可能作为亚喀巴湾环境扰动的早期指标和生态系统健康的生物指标。
这项研究发表在《Egyptian Journal of Aquatic Research》上，其意义重大。它首次在亚喀巴湾地区全面地刻画了海藻相关微生物群落的特征，让人们对海藻与周围环境之间复杂的相互作用有了更深入的理解。研究结果为海洋生态系统的保护和可持续管理提供了重要的理论依据，有助于制定更有效的保护策略，以应对日益严重的环境变化和人为干扰对海洋生态系统造成的威胁。同时，也为后续进一步研究海藻微生物群落与环境之间的关系指明了方向，例如可以通过控制实验进一步明确环境变量对 SAMC 组成和功能的因果效应，开展长期监测来更好地理解其时间动态变化。
