陆生等足类通过肠道微生物组在多变环境中塑造碳循环

《Scientific Reports》：Terrestrial isopods shape carbon cycling through gut microbiota in variable environments

　　

摘要

土壤无脊椎动物在有机质分解和养分循环中起着至关重要的作用，然而其肠道微生物群对这些过程的贡献仍待进一步探索。在本研究中，我们调查了陆生等足目动物Armadillidium vulgare的肠道微生物群如何响应食物来源（玉米与大豆）、施肥以及生境类型（树木、灌木及草本植物优势区）的变化，以及这些微生物群落如何贡献于碳循环。结合酶活性测定和功能预测（PICRUSt2 和 FAPROTAX）的高通量 16S rRNA 测序表明，食物来源对肠道微生物群和预测功能潜力的影响最强。以玉米为食的个体表现出更高的微生物多样性，并富集了纤维素和木聚糖降解途径，而以大豆为食的等足目动物主要由norank_o_Rickettsiales等共生类群主导，导致碳循环活性降低。施肥抑制了微生物丰富度，并促进了嗜酸性或潜在致病类群的生长。相比之下，未施肥条件支持了参与反硝化、烃类降解和硫代谢的有益细菌。生境类型进一步塑造了群落结构和功能，树木和灌木优势区有利于木质素和几丁质降解微生物，而草本区增强了纤维素分解。这些发现突出了A. vulgare作为微生物介导碳转化媒介的生态重要性，并为土壤动物、微生物群落与陆地生物地球化学循环之间的功能联系提供了新的见解。