遗传谱系与海拔梯度协同驱动蚯蚓营养生态位分化的新机制

本研究通过稳定同位素分析(δ13C/δ15N)和分子条形码技术，揭示蚯蚓Eisenia nordenskioldi两个遗传谱系在长白山海拔梯度(800-1700m)下的营养生态位分化规律。发现谱系与海拔共同解释72.9%Δ13C和95.4%Δ15N变异，共位谱系间生态位重叠仅7-24%，证实遗传分化驱动的生理差异是土壤生物适应环境变化的关键机制。

　　

土壤生物多样性维持机制一直是生态学研究的热点，而蚯蚓作为"土壤工程师"在养分循环中扮演关键角色。传统研究多关注物种间生态位差异，却忽视了遗传谱系分化对种内营养策略的影响。Eisenia nordenskioldi这种广布蚯蚓存在显著体型差异的遗传谱系，它们在长白山不同海拔的共存现象，为破解遗传与环境因子如何协同塑造土壤动物适应性提供了理想模型。

中国某高校的研究团队采集长白山7个海拔(800-1700m)的280个蚯蚓样本，结合COI基因条形码鉴定遗传谱系，采用稳定同位素基线校正法(Δ¹³C=δ¹³C_蚯蚓-δ¹³C_凋落物，Δ¹⁵N同理)量化营养生态位，通过贝叶斯混合模型分析环境因子影响。

主要结果

1. 谱系与海拔的交互效应：大型谱系(平均109mg)Δ¹³C随海拔升高而增宽，小型谱系(86mg)则变窄；两谱系Δ¹⁵N差值在1400m达最大(1.8‰)。
2. 生态位分化：共位时两谱系营养重叠仅7-24%，显著低于忽略海拔时的27%，证实微生境利用差异。
3. 体型关联：Δ¹³C与体重呈驼峰关系，Δ¹⁵N随体重线性下降，揭示体型依赖的资源利用策略。
4. 环境驱动：凋落物C/N比和土壤湿度解释Δ¹³C变异，C/N比和pH主导Δ¹⁵N变化。

结论与意义
该研究首次量化蚯蚓种内遗传谱系间的营养生态位分化，证明海拔梯度通过改变资源质量(C/N比)和土壤条件(pH/湿度)筛选不同谱系的适应性策略。发现Δ¹⁵N的谱系特异性响应模式，暗示氮代谢途径的遗传分化可能比碳代谢更显著。成果发表于《Soil Biology and Biochemistry》，为土壤生物多样性维持机制提供了"基因-环境互作"的新视角，强调保护遗传多样性对生态系统功能稳定的重要性。