功能生态位分化影响青藏高原龙夏扎冰川表面微生物群落的物种周转

《Microbiome》：Functional niche partitioning influences species turnover across supraglacial microbial communities on the Longxiazai glacier, Tibetan Plateau

　　**摘要****背景**冰川是独特的生态系统，其中栖息着多样化的微生物群落，这些微生物在冰上栖息地中占主导地位的生物量并驱动生物地球化学循环。这些微生物会转化沉积的现代和古代碳/氮元素，而这些元素随后通过冰川融化被传递到下游生态系统中，进一步影响下游的生态演替、功能和稳定性。尽管具有如此重要的生态意义，我们对微生物功能适应不同冰上栖息地背后机制的理解仍然有限。**结果**我们将16S rRNA扩增子测序和宏基因组测序相结合，系统比较了青藏高原龙夏孜冰川消融区雪、冰和冰碛中的分类组成和功能潜力。我们的分析揭示了普遍存在的功能冗余，94%的基因在不同栖息地间共享，6%的基因为栖息地富集基因并表现出强烈的生态位特异性模式。冰碛微生物组的特点在于核糖体生物发生、抗病毒防御和抗氧化机制的遗传潜力增强，这与适应生物相互作用和无氧条件的特征一致。相比之下，雪和冰群落富集了耐寒和耐辐射功能，包括介导细胞形态、生物膜形成和DNA修复的基因。栖息地富集基因显示出比其他基因更低的冗余指数，表明存在强烈环境选择，且携带这些基因的类群在其各自栖息地中丰度更高，凸显了功能性状选择是驱动微生物物种更替的因素。**结论**这些发现阐明了不同的选择压力如何塑造冰上微生物组的功效多样化，对于预测加速冰川退缩背景下微生物介导的过程具有重要意义。本研究强调了保护冰川功能生物多样性的重要性，以维持生态系统稳定性和下游生物地球化学通量。