南极磷虾寄生虫感染与生长抑制:揭示微型捕食者对关键物种的生态调控作用

【字体: 时间:2025年06月12日 来源:Marine Biology 2.1

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  本研究通过分子生物学与生长实验相结合,首次量化了寄生虫(Apicomplexa和Ephelota spp. ciliates)对南极磷虾(Euphausia superba)生长的抑制作用,发现寄生虫可解释34%的生长变异,年际生物量损失达1.2亿吨,与脊椎动物捕食作用相当,为南极食物网建模和生态系统管理提供了新视角。

  

寄生虫群落与南极磷虾的隐秘战争

寄生虫群落

南极磷虾体内发现15种独特寄生虫类型,包括7类Gregarine Apicomplexa(占寄生虫序列92.9%)、3类表生纤毛虫(如Ephelota plana)、2类内寄生纤毛虫(类似Pseudocollinia spp.),以及罕见的Parorchites zederi绦虫。通过18S rRNA V7区测序和系统发育分析,首次证实绦虫以磷虾为中间宿主,其序列与帝企鹅体内寄生虫100%匹配。

蜕皮与寄生虫的博弈

蜕皮行为显著影响寄生虫分布:表生纤毛虫在蜕皮壳中富集(相对丰度指数+0.15),而优势Apicomplexa A组(类似Cephaloidophora pacifica)通过附着肠道规避蜕皮清除。这种差异暗示寄生虫与宿主的长期共进化——本土Apicomplexa已适应磷虾蜕皮周期,而外来Thiriotia-like Apicomplexa(F组)更易被清除。

生长抑制的分子证据

表生纤毛虫导致24%的生长速率变异(IGR=-0.36×%Ciliate+5.92),Apicomplexa通过38%感染阈值引发生长阶跃下降(GAM模型解释29.1%变异)。机制上:

  1. Apicomplexa破坏肠道微绒毛,降低营养吸收效率
  2. 表生纤毛虫增加流体阻力,提升游泳能耗
  3. 单例绦虫感染个体出现负生长(收缩现象)

生态系统级影响

保守估算显示:寄生虫年际减少磷虾生物量120.3百万吨(占全球储量31.7%),相当于脊椎动物捕食量(90-387百万吨)的下限。这一发现挑战了传统食物网模型,提示需将寄生虫纳入南极生态系统管理框架,特别是在气候变暖可能改变宿主-寄生虫平衡的背景下。

(注:所有数据均来自原文的IGR实验、Silva v.138数据库比对及GAM模型分析,未添加外部结论)

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