基于18S rRNA代谢条形码技术揭示福寿螺季节性食性转变的生态适应机制

南京师范大学团队通过18S rRNA代谢条形码技术，解析入侵物种福寿螺(Pomacea canaliculata)在池塘、河流和沟渠三种生境中的季节性食性变化。研究发现其夏季偏好链形植物(Streptophyta)，秋冬转向绿藻(Chlorophyta)和节肢动物(Arthropoda)，雌雄个体存在繁殖与抗寒相关的食性差异，揭示了该物种通过食性可塑性增强环境适应能力的生态策略。

　　

生态入侵者的生存密码：福寿螺季节性食性策略揭秘

在全球生物入侵愈演愈烈的背景下，原产南美的福寿螺(Pomacea canaliculata)自1980年代入侵东亚后，凭借其杂食特性对水稻田、湿地生态系统和本土软体动物群落造成毁灭性打击。这种"淡水坦克"不仅能啃食水稻幼苗导致肯尼亚农户水稻减产14%，还会捕食本地螺类，甚至改变水体营养循环。然而，面对四季更替带来的食物资源波动，这种入侵者如何调整食性维持种群扩张？这一科学谜题直接关系到防控策略的制定。

南京师范大学与南京林业大学联合团队在《Current Zoology》发表的研究，首次采用18S rRNA代谢条形码技术（一种基于DNA高通量测序的食性分析技术），对苏州地区三种生境（池塘、河流、沟渠）的98只福寿螺进行跨季节肠道内容物分析。通过V4区基因扩增和Illumina NovaSeq 6000平台测序，结合QIIME2生物信息学分析，揭示了令人惊讶的食性可塑性：夏季沟渠种群食性多样性显著降低，但链形植物占比激增；秋冬季节则转向绿藻和节肢动物，甚至在冬季出现捕食鱼虱(Lernaea cyprinacea)的意外记录。

技术方法精要
研究团队于2021-2022年采集苏州地区三种生境的福寿螺样本，使用OMEGA Soil DNA Kit提取肠道DNA，针对18S rRNA基因V4区设计特异性引物进行PCR扩增，通过Illumina NovaSeq 6000平台完成高通量测序。采用QIIME2进行OTU聚类和α/β多样性分析，LEfSe算法识别差异显著的食性组分。

季节性食性图谱

1. 性别差异策略：夏季雌性优先摄取芭蕉属(Musa)等高糖植物满足繁殖需求，而秋季雄性大量食用冬青属(Ilex)积累抗寒物质谷氨酰胺。
   

   

2. 生境特异性：水流缓慢的池塘和沟渠中，福寿螺摄食更多软体动物（占比达11%），可能加剧对本地螺类的竞争压制。

3. 季节更替规律：

• 夏季：高温限制摄食行为，但链形植物占比超50%，其中刺果番荔枝(Annona muricata)具抗炎抗氧化功能
  
  
• 秋季：河流种群绿藻摄入量达27.51%，与水流促进藻类悬浮有关
• 冬季：节肢动物占比激增17.5%，首次发现其可能通过捕食鱼类间接摄入鱼虱

生态启示与展望
该研究揭示福寿螺通过"雌雄分工+生境匹配+季节转换"的三维食性调节策略，完美适应入侵地环境变化。特别是冬季转肉食的发现，突破了传统形态学研究的认知局限。这些发现不仅为预测其扩散规律提供理论依据，更提示防控措施需考虑季节因素——夏季阻断高糖植物供应可能抑制其繁殖，而秋季清除藻类资源或可降低越冬存活率。未来研究可结合稳定同位素技术，进一步验证DNA条形码揭示的食性网络，为生态修复提供精准靶点。

（注：全文数据来自原文BioProject PRJNA1100926与PRJNA1184000，所有结论均基于作者公布的统计学差异结果）