功能β多样性分解揭示跳蚤-哺乳动物关联中“宿主多样性驱动寄生虫多样性”规则的偏离

本研究通过分解功能α和β多样性（FDS和FR），探讨了跳蚤与小型哺乳动物宿主间的功能多样性关联。研究人员采用Simpson优势度、功能冗余和Rao功能多样性（Q）等指标，结合三元图分析，发现宿主功能α多样性显著影响跳蚤功能α多样性，但功能β多样性（DKG、Rβ、SBC）无显著关联，挑战了传统“宿主多样性驱动寄生虫多样性”（HDBPD）规则的普适性。该研究为宿主-寄生虫协同进化机制提供了新视角。

　　

在生态学领域，宿主与寄生虫的多样性关联一直是核心议题。经典理论认为“宿主多样性驱动寄生虫多样性”（HDBPD），但这一规则是否适用于功能多样性的不同维度尚不明确。跳蚤作为专性寄生虫，其群落组装机制长期受宿主性状和环境因素的双重影响。以往研究多聚焦物种数量或系统发育关系，而功能多样性（Functional Diversity）的分解分析——尤其是α（FDS）和β（FR）多样性的组分差异——可能揭示更精细的生态过程。

以色列本-古里安大学内盖夫校区米特拉尼沙漠生态学系（Mitrani Department of Desert Ecology, Ben-Gurion University of the Negev）的Boris R. Krasnov团队联合法国合作者，对古北界5种生物群系（ boreal forests、deserts、mountains、steppes、temperate forests）的202种跳蚤和123种小型哺乳动物展开研究。通过分解功能α多样性为Simpson优势度（D）、功能冗余（R）和Rao功能多样性（Q），以及功能β多样性为功能差异（D_KG）、β冗余（R_β）和分类相似性（S_BC），结合三元图可视化，发现宿主功能α多样性组分显著预测跳蚤对应组分，但功能β多样性无关联。这一结果发表于《Parasitology Research》，挑战了HDBPD规则在功能β多样性层面的普适性。

研究采用三大关键技术：1）基于45个区域54万宿主个体和172万跳蚤个体的分布数据构建相对丰度矩阵；2）利用Gower距离计算跳蚤（体长、宿主特异性等8个性状）和宿主（体重、栖息地等10个性状）的功能差异矩阵；3）通过adiv包的QE和betaUniqueness函数分解α/β多样性组分，辅以PERMANOVA和β回归分析组分间关联。

功能α多样性分析

三元图显示跳蚤与宿主的FDS在草原和温带森林中差异显著（p=0.06-0.07），主要源于Rao Q值的分异（p=0.01-0.03）。β回归证实宿主D、R、Q均正向驱动跳蚤对应组分（p<0.001），支持宿主功能α多样性对跳蚤的级联效应。

功能β多样性分析

跳蚤与宿主的FR在4/5生物群系中存在差异（p<0.05），沙漠群系的D_KG分异尤为显著（p<0.001）。但宿主与跳蚤的D_KG、R_β、S_BC均无相关性（p=0.18-0.99），表明功能β多样性可能受环境过滤或扩散限制等非宿主因素主导。

结论与意义

研究首次通过DRQ-D_KGR_βS_BC框架揭示：1）HDBPD规则仅适用于功能α而非β多样性；2）宿主-跳蚤功能α关联可能源于协同进化的“性状匹配”，而β多样性分异暗示群落组装中环境过滤的独立作用。该成果为寄生虫生态学提供了方法论创新（三元图组分分解），同时强调多维功能分析在宿主-寄生虫系统中的应用价值。