升温如何重塑淡水浮游生物寄生群落的多样性与生态功能

本研究针对全球变暖背景下水生生态系统寄生虫群落变化的科学空白，通过对比波兰Konin地区5个受热电厂加热的湖泊与5个对照湖泊的eDNA宏条形码数据，首次揭示了长期升温（+2°C）显著增加壶菌（Chytridiomycota）和无柄菌（Aphelidiomycota）的物种丰富度，并强化了宿主-寄生虫多样性相关性。该成果发表于《Environmental Microbiome》，为理解气候变暖对水生疾病生态系统的级联效应提供了关键证据。

　　

研究背景
全球淡水生态系统正经历前所未有的升温，过去60年水温以每十年0.34°C的速度上升。这种变化不仅改变了浮游生物的分布格局，更可能通过影响宿主-寄生虫互作重塑整个水生疾病网络。然而，现有研究多聚焦单一宿主-寄生虫系统，对多宿主、多寄生虫群落的响应机制知之甚少。波兰Konin湖群提供了一个独特的研究窗口——自1958年起，五个湖泊因热电厂排放持续升温2°C，相当于IPCC预测的210年升温情景，成为探究长期升温效应的天然实验室。

研究设计与方法
由德国莱布尼茨淡水生态与内陆渔业研究所（IGB）领衔的国际团队，在2020-2021年间对加热与非加热湖泊进行季节性eDNA采样，采用18S（EUK15引物）和28S（CHY引物）双基因标记的宏条形码技术，结合PR2和自定义寄生虫数据库（涵盖Alveolates、Stramenopiles等10大类群），通过BLAST+比对与文献验证严格鉴定寄生虫ASV（扩增子序列变异体）。运用GLMM模型分析湖泊类型、季节与宿主多样性对寄生虫群落的影响。

主要发现

1. 寄生虫群落组成差异
   加热湖泊的39个特征性ASV中，34个为升温偏好型，包括壶菌Dinomyces arenyensis（感染甲藻）和Aphelidium desmodesmi（感染绿藻）。控制湖泊则富集Rhizophydiales目壶菌（如ASV 263），其宿主硅藻Ulnaria同样偏好低温环境。

2. 升温驱动的多样性变化
   壶菌（+50.3%）和无柄菌在加热湖泊显著富集（p<0.001），而卵菌（Peronosporomycetes）和隐真菌（Cryptomycota）的季节性波动不受升温影响。值得注意的是，加热湖泊秋季壶菌丰富度异常升高，可能与可溶性活性磷浓度增加相关。

3. 宿主-寄生虫关系重构
   宿主多样性（绿藻/硅藻等）可解释72%的壶菌多样性变异（加热湖泊），显著高于对照湖泊（32%）。升温还放大季节性差异——夏季宿主多样性峰值与壶菌丰富度同步提升，而冬季检测到与蝾螈病原体Batrachochytrium salamandrivorans（Bsal）高度相似的ASV 764。

讨论与意义
该研究首次证实长期升温通过双重机制影响寄生虫群落：直接改变寄生虫发育（如Aphelidium在25°C时感染率提升），间接通过促进宿主（如绿藻Desmodesmus）扩张。发现升温可能促进广谱寄生策略（如Elliptio complanata感染40种鱼类），支持"生态拟合"理论。

技术层面，eDNA宏条形码成功捕获传统方法难以检测的稀有寄生虫（如超寄生隐真菌），但需结合显微观察验证活性感染。未来研究应关注升温对寄生虫传播动力学（如壶菌游动孢子扩散效率）及食物网能流（mycoloop）的长期影响。

这项发表于《Environmental Microbiome》的工作，为预测气候驱动的疾病风险提供了群落级视角，尤其警示了人工加热水体可能成为Pythium insidiosum等跨界病原体的潜在疫源地。研究团队建议将寄生虫指标纳入水生生态系统健康评估体系，以更全面应对全球变暖的生态挑战。