环境异质性在塑造鹿角珊瑚微生物组方面胜过宿主系统发育距离

《Animal Microbiome》：Environmental heterogeneity overrides host phylogenetic distance in shaping the microbiome of Acropora corals

　　

摘要

珊瑚生态系统是最具代表性的共生系统之一，对于理解宿主与其微生物组之间的关系具有深远的科学意义。环境过滤和宿主系统发育在维持珊瑚全生物群的微生物组方面发挥着关键作用，但它们在群落组装中的相对贡献仍未定论。在本研究中，我们分析了南海两个地貌形态迥异的珊瑚礁——陡峭的梅枝礁和平坦的北外礁中 46 种鹿角珊瑚属的 170 个样本的细菌组成。我们的结果表明，这两个珊瑚礁中的鹿角珊瑚属珊瑚宿主专化的细菌组合与周围海水中的细菌组合不同，这些组合主要由确定性过程塑造。在鹿角珊瑚属内，与宿主相关的细菌群落在两个珊瑚礁之间的分类组成显示出显著差异，溶解氧和初级生产力等环境驱动因素在塑造细菌群落结构方面超过了宿主系统发育信号的影响。尽管微生物群落组成存在差异，但两个珊瑚礁都富集了相似的代谢途径，代表了跨环境的核心功能稳定性。共现网络分析进一步揭示，这两个珊瑚礁中的珊瑚采用了不同的拓扑策略来实现微生物组的功能稳定性。这些发现表明，分类灵活性结合功能稳定性形成了一种稳定但可适应的策略，使鹿角珊瑚属能够适应不同的环境条件。我们的研究强调了环境 - 微生物协同作用在珊瑚恢复力中的关键作用，并为快速全球变化背景下基于微生物信息的珊瑚礁恢复提供了理论基础。