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天行长臂猿肠道噬菌体群落响应食性季节性变化的生态-进化机制
2024-03-26 10:45  点击:19
  濒危野生动物如何适应食性的季节性变化,直接关系到其野外生存及生物多样性的保护。天行长臂猿,这一我国科学家命名的唯一类人猿,作为国家一级保护动物,其数量稀少,分布范围有限,仅在我国云南省的高黎贡山地区存在。这种生活在高海拔森林的珍稀动物,其食性随季节变化显著,需在食物稀缺时转向食叶。然而,作为典型的果食性动物,其消化系统似乎并不适应高纤维食物。
 
  中山大学生命科学学院的范朋飞教授团队与黄立南教授课题组长期致力于长臂猿的研究与保护。他们此前发现,天行长臂猿肠道中的原核微生物随季节变化,有助于其适应食性变化。但肠道中的噬菌体群落,这一微生物生态的重要组成部分,如何响应食性变化的机制仍不清楚。
 
  噬菌体,这种专性寄生的生物,其存在形式多样。研究人员采用了两种宏基因组方法,首次证实它们在肠道噬菌体DNA富集上的互补性。基于此,他们深入研究了裂解型噬菌体和温和型噬菌体在肠道中的群落动态。结果发现,对高食叶比例响应的主要是寄生在特定微生物上的裂解型噬菌体,而响应高食果比例的则是温和型噬菌体。
 
  进一步的研究显示,温和型噬菌体与宿主微生物间存在更广泛的基因交流,并在高食叶期富集了一些与宿主适合度相关的基因。为了探究这两种噬菌体背后的进化机制,研究人员分析了它们与宿主的互作模式。结果显示,温和型噬菌体的群落动态与宿主更为紧密,而裂解型噬菌体则面临更强的选择压力。
 
  这项研究首次揭示了野生动物肠道噬菌体群落如何适应食性变化的机制,并深入解析了噬菌体与宿主微生物间的相互作用及其生态-进化模式。该成果已在Nature Communications上发表,为深入了解长臂猿的生态学及保护提供了新视角。
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