武汉植物园在河流食物网摄食压力对附石生物的影响研究中取得进展

　　

河流生态系统是地球上最重要的生态系统之一，为多样化的微生物提供了宝贵的栖息地，形成了复杂的食物网结构。底栖食物网作为河流生态系统的重要组成部分，展现了物种间能量和营养流动的复杂关系。附石生物（膜）作为底栖食物网的最重要的基础资源之一，由多种自养（如底栖藻类）和异养（如细菌）微生物构成，其生物量和结构受初级消费者捕食影响，进而影响到更高营养级消费者的生存。多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFAs）在附石生物中含量丰富，对于维持细胞生长和繁殖至关重要，而大多数消费者无法或合成这些脂肪酸能力非常有限。然而，消费者是否倾向于优先摄取富含PUFAs的食物以优化其营养摄入，又对基础资源产生怎样的影响，目前还认识不足。

云南民族大学与中国科学院武汉植物园联合培养的研究生朱凤，在武汉植物园谭香研究员和张全发研究员的指导下，利用中宇宙实验揭示摄食压力对附石生物的影响。中宇宙实验在模拟水体流动的圆柱形循环系统中进行，采用螺杆自吸泵维持水流，受自然光照射。结果表明，摄食压力导致附石生物中富含高质量PUFAs如二十碳五烯酸EPA(22:5n3）等的硅藻密度减少，而富含十八碳PUFAs如α-亚麻酸（ALA，C18：3n-3）的蓝藻和绿藻密度增加。此外，摄食压力促进了附石生物脂质代谢相关基因的表达，增强了不饱和脂肪酸、α-亚麻酸代谢及甘油磷脂代谢等途径，以维持能量供应。研究结果将有助于理解食物网中消费者和生产者之间的互作关系。

研究成果以“Does periphyton turn less palatable under grazing pressure?”为题发表于国际学术期刊ISME Communications。研究受到了国家自然科学基金（Nos. 32030069,32271665）的资助。

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图1 处理前后附石生物中硅藻、绿藻和蓝藻的占比变化

图2 处理前后基础资源与消费者铜绣环棱螺Bellamya aeruginosa脂肪酸含量

图3 处理后附石生物差异表达基因KEGG气泡图