美洲隼（Falco sparverius）两个种群的禽血孢子虫寄生虫流行率与多样性研究：跨地理种群的寄生虫谱系保守性

这篇研究通过分子条形码技术（cyt b 基因测序）揭示了美洲隼（Falco sparverius）在犹他州和特拉华州两个遗传隔离种群中禽血孢子虫（Haemoproteus/Leucocytozoon）的流行率与谱系组成相似性，挑战了宿主遗传分化必然导致寄生虫谱系更替的传统认知，为宿主-寄生虫协同进化及传播机制（如媒介扩散、越冬地传播）提供了新视角。

　　

摘要

美洲隼（Falco sparverius）作为北美分布广泛的猛禽，其不同地理种群存在显著的遗传分化。研究团队通过分子条形码技术（基于寄生虫线粒体cyt b
基因）对比了犹他州（西部种群）和特拉华州（东部种群）个体的禽血孢子虫感染情况。结果显示：两地种群均以Haemoproteus
感染为主（分别检出4个和3个谱系），且核心谱系BNOW03在两地高频出现；唯一Leucocytozoon
谱系FASPA02在犹他州检出。成年个体感染率显著高于幼鸟（特拉华州75% vs. 8.7%），但谱系组成无地理差异。这一发现暗示，尽管宿主存在遗传隔离，寄生虫谱系可能通过广布媒介（如蠓科Ceratopogonidae）或越冬地交叉传播维持跨区域一致性。

引言

寄生虫群落的分布常受宿主物种更替或地理屏障影响，但同一宿主不同遗传种群的寄生虫差异研究较少。美洲隼作为模型物种，其北美种群被划分为5个遗传单元（如东部、西部等）。禽血孢子虫（Haemoproteus/Plasmodium/Leucocytozoon）因其全球分布和特异性宿主关联性成为理想研究对象。既往研究表明，此类寄生虫可通过候鸟迁徙实现跨大陆传播（如谱系FASPA02在意大利隼形目中的检出），但猛禽宿主中的传播机制尚不明确。

方法

研究团队与野生动物机构合作，采集了犹他州（21只成鸟）和特拉华州（35只，含成幼鸟）的血液样本。通过多重PCR（Ciloglu et al. 2019）筛查Haemoproteus
/Leucocytozoon
感染，嵌套PCR扩增cyt b
基因并比对MalAvi数据库。统计采用Fisher精确检验分析感染率差异。

结果

1. 感染率相似性：犹他州47.6%（10/21）和特拉华州31.4%（11/35）的个体感染Haemoproteus
   ，无显著地理差异（P
   =0.264）。
2. 年龄效应：特拉华州成鸟感染率（75%）显著高于幼鸟（8.7%，P
   <0.001），提示累积感染或媒介暴露时间差异。
3. 谱系保守性：两地共享3个Haemoproteus
   谱系（BNOW02/03、SALAUR01），仅FASPA03为犹他州独有。BNOW03在两地均为优势谱系（特拉华州9例，犹他州5例）。
4. 宿主特异性：多数谱系为隼形目特异（如FASPA03仅见于美洲隼），但BNOW02曾检出于仓鸮（Tyto furcata
   ），暗示巢穴共享媒介的可能传播作用。

讨论

1. 传播机制假说：

   • 媒介广布论：蠓或虱蝇（Hippoboscidae）可能跨区域传播，但相关媒介生态数据匮乏。
   • 越冬地传播：尽管两地种群越冬区可能不重叠（Ruegg et al. 2021），幼鸟感染证实繁殖季本地传播存在。
   • 基因标记局限：cyt b
     或未能反映寄生虫核基因组分化（Galen et al. 2018），需杂交捕获技术进一步验证。

2. 生态意义：美洲隼的寄生虫谱系保守性（如BNOW03跨4地检出）挑战了宿主遗传隔离必然导致寄生虫分化的预期，提示猛禽-寄生虫系统可能存在特殊的协同进化模式。未来研究需整合核基因组数据、媒介调查及卫星追踪（如Hunt et al. 2023的迁徙路线研究）以揭示驱动因素。

（注：全文数据已提交MalAvi数据库，为猛禽寄生虫地理分布研究提供基准。）