近日,天津农学院水产学院水产生态与养殖重点实验室的乔之怡副教授团队与中国科学院水生生物研究所霍达博士合作在微生物生态学领域取得重要研究进展。研究成果以“Temporal Dynamics and Adaptive Mechanisms of Microbial Communities: Divergent Responses and Network Interactions”(《微生物群落的时间动态与适应机制:差异化响应与网络交互》)为题,发表于国际权威学术期刊Microbial Ecology。
本研究聚焦于河流生态系统中原核与真核微生物群落的时间动态与相互作用机制,采用高通量测序技术和共现网络分析,揭示了微生物群落在环境波动下的响应模式与适应机制。研究发现,检测水体中真核微生物群落的多样性呈现持续增加趋势,而原核微生物群落则表现出明显的方向性变化。进一步分析表明,微生物群落的动态经历了两个关键阶段:快速变化的“动态阶段”和趋于平稳的“稳定阶段”。共现网络分析显示,在动态阶段,网络具有高度的模块化结构,有助于缓冲环境波动的影响;而在稳定阶段,网络则转变为更集中且高度连接的结构,这可能会降低系统对外界干扰的韧性。
该研究首次明确了生物多样性与网络结构在维持微生物群落稳定性与生态系统功能中的关键作用,并为预测和调控水生生态系统在环境变化下的韧性提供了科学依据。
乔之怡副教授表示:“随着全球气候变化和人类活动的加剧,微生物群落在生态系统中的角色变得尤为重要。我们的研究不仅揭示了微生物群落如何适应环境波动,还为生态系统管理提供了理论支持。”
天津农学院水产学院研究生孙圣杰为该论文共同第一作者。该研究得到了中国博士后科学基金(2021M703430)和国家自然科学基金中俄国际合作项目(32361133561)的资助。此外,研究还得到了俄罗斯科学院、温州大学等多方合作支持。
全文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s00248-025-02596-z