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在微生物宿主共生研究中，难以明确自然条件下共生体对宿主适应性的影响。研究人员以杀伤病毒和野生酵母Saccharomyces paradoxus为对象，开展研究。结果发现病毒去除对宿主适应性的影响取决于环境和宿主身份。这为研究宿主 - 共生体相互作用提供了重要依据。
在神奇的微观世界里，生物之间的共生关系复杂而神秘。内共生（Endosymbioses）现象广泛存在，对真核生物有着深远影响。从小小的病毒容纳 virophages，到庞大的动植物体内寄居着各种各样的微生物群落，内共生无处不在。它甚至在所有真核生物的演化进程中扮演着关键角色，比如内共生线粒体的进化促使了真核生物的辐射发展。
然而，当前研究在探索内共生关系时面临诸多挑战。对于微生物宿主而言，想要在自然环境中明确共生体对宿主适应性（fitness）的影响极为困难。以往大多数针对微生物宿主适应性的研究都是在实验室开展的，可实验室环境与自然环境相差甚远，这使得研究结果难以准确反映真实情况。就拿酿酒酵母（Saccharomyces）中的杀伤病毒系统来说，虽然它一直是内共生研究的经典模型，但人们对这种内共生在非驯化酿酒酵母栖息地中的适应性后果知之甚少。在实验室实验中，毒素产生似乎会让宿主付出适应性代价，不过在群落环境里，宿主 - 共生体的共同进化以及毒素产生带来的外在益处，又可能抵消这些代价。但这些代价和益处到底如何，在自然环境中还从未有人探究过。毕竟，酿酒酵母虽然是实验室的常客，在人类发酵环境中也很常见，但它们真正的 “老家” 其实是森林。森林环境复杂多样，和人类环境大不相同，所以在实验室和森林里，宿主携带杀伤性内共生体的成本和收益可能有着天壤之别。为了填补这些知识空白，来自国外的研究人员开展了一项意义重大的研究，该研究成果发表在《Fungal Ecology》杂志上。
研究人员在这项研究中采用了多种关键技术方法。他们从德国石勒苏益格 - 荷尔斯泰因州内姆滕森林的橡木相关凋落物和土壤中，分离出了杀伤型、敏感型和抗性的Saccharomyces paradoxus菌株，构建了实验所需的样本队列。同时，通过特殊的方法使携带杀伤病毒的菌株去除病毒，获得了被治愈的菌株。此外，利用独特的野外实验设计，在实验室培养基和森林凋落物中对不同菌株的适应性进行对比测量。
下面来详细看看研究结果。在 “S. paradoxus杀伤和治愈菌株的使用” 方面，研究人员从之前分离的野生菌株集合里挑选了十四种杀伤型菌株，同时选取了来自同一集合的毒素抗性对照菌株，这些菌株都将用于后续的适应性测量实验。
在 “环境条件和宿主身份决定病毒去除的适应性后果” 这一关键部分，研究发现杀伤病毒对宿主适应性的影响差异很大，完全取决于宿主的身份以及所处的环境。在实验室进行的适应性检测中，去除野生S. paradoxus细胞的杀伤表型（即去除杀伤病毒），可能会产生各种各样的适应性影响。在不同的宿主背景下，病毒分别扮演着寄生虫、共生菌和互利共生体的角色。比如，在某些宿主中，去除病毒后宿主适应性增强，这表明病毒在这些宿主里类似寄生虫；而在另一些宿主中，去除病毒对宿主适应性没有明显影响，病毒就像共生菌；还有部分宿主，去除病毒后适应性下降，此时病毒则如同互利共生体。在野外实验中，虽然研究方法能够检测出整体菌株适应性的差异，但却没有发现病毒去除对宿主适应性有任何显著影响。不过，野外实验的结果趋势和实验室实验是相似的，只是在森林环境中，只有整体菌株适应性的差异是显著的，而且森林环境和实验室环境下，病毒去除对宿主适应性的影响也有所不同。
综合来看，这项研究的结论意义非凡。研究明确了去除杀伤病毒对S. paradoxus宿主适应性的影响并非一成不变，而是会随着环境和宿主身份的变化而改变。这一发现为研究宿主 - 共生体相互作用提供了重要的新视角，充分强调了在研究这类相互作用时，必须要将环境因素纳入考虑范围。此前，微生物宿主内共生在自然环境下的研究还处于起步阶段，而此次研究为后续相关研究奠定了坚实基础，指引着科研人员进一步深入探索微生物内共生在自然生态系统中的奥秘，有望让人们更加全面、深入地理解微生物世界的生态关系和演化规律。
