东南亚雀形目鸟类中隐藏的疟原虫多样性：基于新一代扩增子测序的揭示

本研究针对东南亚地区雀形目鸟类中疟原虫(Plasmodium)的隐藏多样性问题，采用新一代扩增子测序技术(NGS)对越南吉仙国家公园三种雀形目鸟类进行系统研究。研究发现高感染率(69%)和12个遗传谱系(含10个新谱系)，通过物种界定方法鉴定出5个操作分类单元(OTUs)，揭示宿主特异性感染模式及系统发育关系。该研究为理解热带地区鸟类-寄生虫共进化机制提供重要依据，对鸟类保护和疾病生态学研究具有显著意义。

　　

在热带生态系统中，鸟类疟原虫(Plasmodium)的多样性和分布模式一直是寄生虫生态学研究的重点课题。东南亚作为全球生物多样性热点区域，其雀形目鸟类承载着丰富的疟原虫种群，然而由于传统检测方法的局限性，该地区的疟原虫真实多样性长期被低估。特别是在越南等东南亚国家，关于鸟类疟原虫的系统研究仍然匮乏，这限制了我们对其传播动力学和宿主-寄生虫共进化关系的理解。

为了解决这一知识缺口，由Dragomir Damnjanovic等国际研究人员组成的团队在《Current Research in Neurobiology》上发表了一项开创性研究。他们采用新一代扩增子测序(next-generation amplicon sequencing, NGS)技术，对越南吉仙国家公园(Cat Tien National Park)三种常见雀形目鸟类——长嘴捕蛛鸟(Arachnothera longirostra)、白腰鹊鸲(Copsychus malabaricus)和蓝翅八色鸫(Pitta moluccensis)中的疟原虫感染情况进行深入分析。

研究团队在2018-2020年三个连续繁殖季节期间，通过鸣声回放和雾网捕获的方式采集了138只鸟类样本。采用巢式PCR扩增疟原虫细胞色素b(cytochrome b, cytb)基因，使用Illumina MiSeq平台进行高通量测序，并通过DADA2流程进行数据处理。研究运用四种物种界定方法(ASAP、ABGD、bPTP、GMYC)鉴定操作分类单元(OTUs)，构建系统发育树分析遗传关系，并计算α和β多样性指数评估寄生虫群落的宿主特异性。

研究结果令人瞩目：

在遗传多样性和感染率方面，研究发现总体感染率高达69%(93/138)，其中26.1%的个体存在多重感染。长嘴捕蛛鸟的感染率最低(44.6%)，而白腰鹊鸲和蓝翅八色鸫的感染率均超过80%。遗传多样性分析显示，长嘴捕蛛鸟中疟原虫的单倍型多样性(Hd=0.655)和核苷酸多样性(π=0.00901)最低，表明白腰鹊鸲和蓝翅八色鸫承载着更丰富的疟原虫遗传多样性。

物种界定分析结果显示，三种方法(ASAP、ABGD和bPTP)一致识别出五个明确的OTUs。OTU1包含六个谱系(P_ARALON1-6)，感染所有三种鸟类；OTU2(P_COPMAL3)和OTU3(P_COPMAL4)主要感染长嘴捕蛛鸟和白腰鹊鸲；OTU4(P_COPMAL1-2)仅感染白腰鹊鸲；OTU5(P_PITMOL1-2)为蓝翅八色鸫特有。值得注意的是，GMYC方法出现了过度分割现象，这与其对分支速率异质性敏感的已知特性一致。

系统发育分析表明，这五个OTUs与已知疟原虫物种形成不同的进化分支：OTU1与Plasmodium delichoni、Plasmodium ashfordi等物种亲缘关系最近；OTU2与Plasmodium matutinum、Plasmodium lutzi聚为一支；OTU3与Plasmodium elongatum(P_GRW06)完全匹配；OTU4与Plasmodium rouxy形成单系群；OTU5则与Plasmodium circumflexum和Plasmodium gallinaceum关系最近。重要的是，同域分布的OTUs在系统发育上并不紧密相关，表明它们具有重叠的宿主偏好性。

多样性分析揭示了显著的宿主特异性模式。α多样性分析显示，蓝翅八色鸫的寄生虫群落多样性显著低于其他两种宿主(Simpson和Shannon指数，P<0.01)，表现为少数优势谱系的垄断现象。β多样性分析(PERMANOVA、ANOSIM、MRPP)进一步证实了三种鸟类寄生虫群落的显著差异(R2=0.54，P=0.001)，表明白腰鹊鸲的疟原虫 assemblage 最为独特，而长嘴捕蛛鸟和蓝翅八色鸫分享部分相似的寄生虫群落。

讨论部分深入分析了这些发现的生态和进化意义。研究者指出，疟原虫群落的宿主特异性模式可能反映了鸟类生态位分化的影响：长嘴捕蛛鸟在中下层植被采蜜，白腰鹊鸲在底层灌丛活动，而蓝翅八色鸫为地栖性鸟类。这种垂直空间利用的差异导致它们暴露于不同的蚊媒群落，从而塑造了特异的寄生虫感染模式。尽管疟原虫通常被认为是广宿主适应性的，但本研究显示在生物多样性高的热带系统中，即使是一般性寄生虫也会表现出宿主关联结构。

该研究的结论强调，鸟类疟原虫的分布并非完全机会性的，而是受到宿主身份和生态学的过滤作用。五种OTUs的鉴定为理解热带地区疟原虫的物种边界提供了重要参考，而宿主特异性的发现对预测环境变化下的疾病传播动态具有重要价值。这项研究不仅填补了东南亚地区鸟类疟原虫研究的空白，也为全球鸟类保护策略和野生动物疾病管理提供了科学依据，特别是在生物多样性保护与疾病生态学交叉领域做出了重要贡献。