《?不同生物尺度的宿主密度和丰富度的不同影响推动了多样性疾病的结果》

  • 来源专题:农业生物安全
  • 编译者: 刘小燕
  • 发布时间:2024-04-21
  • 了解生物多样性如何影响病原体传播仍然是一个悬而未决的问题,因为在测试自然系统中的潜在机制以及这些机制在生物尺度上如何变化方面存在挑战。通过量化 902 个两栖动物宿主群落中整个寄生虫(幼虫吸虫)的传播,我们表明群落层面的感染驱动因素在很大程度上取决于生物规模。在个体宿主尺度上,宿主丰富度的增加导致所有寄生虫分类群的每个宿主的寄生虫减少,而宿主或捕食者密度没有影响。然而,在宿主群落尺度上,丰富的抑制作用被宿主总密度的相关增加所抵消,导致寄生虫密度的总体变化。从机制上讲,我们发现,虽然平均宿主能力随着宿主丰富度的增加而下降,但由于加法组装模式,总群落能力保持稳定。这些结果通过实证解开寄生虫传播的替代生态驱动因素的作用以及这种影响如何取决于生物尺度,有助于调和疾病多样性的争论。

相关报告
  • 《从小鼠身上发现微生物影响代谢类疾病的线索》

    • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者:徐倩
    • 发布时间:2017-11-28
    • 肠道中的微生物群落被称为微生物菌群,是由居住在肠道中,并且大部分对宿主有益的微生物组成的一个生态系统。它们在帮助肠道消化营养物的同时,也可能引发代谢性疾病。人们很早就知道糖尿病等代谢性疾病既受基因控制,也受饮食影响。了解这些微生物的作用,不仅可以加深人们对基因、饮食和疾病之间相互联系的了解,还可能帮助准确定位与糖尿病等疾病相关的基因。 威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin–Madison)研究人员阿兰·阿帝(Alan Attie)和菲德瑞克·雷伊(Federico Rey)领导的研究团队,通过小鼠实验发现,肠道菌群与宿主基因共同调节胰岛素分泌,是糖尿病发病的一个关键诱因。实验阐明了宿主基因变化对肠道菌群的影响及其引发代谢性疾病的机理。该研究成果于2017年2月14日发表在《细胞报告》(Cell Reports)上 。 研究人员试图用遗传学方法来探究肠道菌群和疾病表现型之间是否存在因果关系链,阿帝表示,根据遗传学理论,如果一些事与基因相关,那就与基因存在真正的因果关系,而不仅是某种关联。 研究选取8种小鼠作为实验对象,这组小鼠的基因共同反映出人类遗传多样性。8种小鼠的表现型多样:有些瘦,有些容易变胖,有些很难变胖。其中有些表现型在一定程度上可通过肠道菌群传染。 研究人员将小鼠放在无菌环境中进行高脂肪、高糖分喂养测试,并通过粪便移植实现肠道菌群在不同种类小鼠之间的有效交换,帮助定向追踪基因和微生物之间的相互作用。 通过实验,基因对微生物菌群构成的影响逐渐浮出水面。这8种小鼠所体现出的很多基因差异在它们的肠道菌群上都得到了反映,并且有证据表明肠道菌群的构成受小鼠基因控制。研究小组正在努力寻找控制肠道菌群构成和决定宿主表现型的基因。 食物摄入状况使那些因遗传而更容易患糖尿病的小鼠发生“显著变异”,并且它们的肠道菌群构成也随之变化。有些细菌可以与代谢特征联系起来,比如体重、葡萄糖和胰岛素水平。 微生物在营养物的处理过程中发挥着关键作用。未被宿主(如小鼠或人)直接代谢掉的食物随后进入肠道由微生物处理。微生物在代谢食物时,会产生数量惊人的小分子、化学物质和荷尔蒙,这些物质在宿主体内循环,并影响宿主健康。产生的代谢物中包括了多达20,000种短链脂肪酸,它们在肠道和诸如肝脏和胰腺等器官中充当信号分子,更重要的是,它们还是调控能量和葡萄糖的关键物质。肠道还可以通过改变肝脏产生的胆汁酸量来影响宿主的生理机能。这些胆汁酸由菌群进行处理,进而产生能影响健康的次级代谢物。 通过对摄入营养丰富并接受菌群移植的小鼠进行实验,研究团队还发现,微生物菌群功能差异取决于不同微生物之间的联系,包括肠道微生物和胰岛素分泌之间的联系。 (编译 徐倩)
  • 《污水处理中的生物膜的厚度影响生物多样性》

    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:金慧敏
    • 发布时间:2016-09-01
    • 污水处理中的生物膜系统,例如动床生物膜反应器(MBBRs),生物膜的厚度不能直接控制。然而,生物膜的厚度可能对生物的多样性和活性有重要的影响,这是扩散局限性和培养基渗透的结果。因此,丹麦技术大学环境工程系科研人员在实验室开展了消化MBBRs生物膜厚度对消化作用的影响,以及对20多种微量污染物消除的影响,利用能够控制厚度的新载体(Z-carriers, AnoxKaldnes)制造了50, 200, 300, 400和500 μm的生物膜,利用PCR对微生物进行定量。结果表明,(1)最后的生物膜(500 μm)具有最高的特效生物转化率常数(kbio, L g–1 d–1) ,为14-22个微量污染物。(2)生物膜厚度与生物多样性正相关,这可作为一个观测改良的一个主要因子。(3)对于难以消除的微量污染物,如双氯芬酸和特定的磺酰胺类,最薄的生物膜(50 μm)表现最高的消化作用率、amoA基因丰度和kbio值。尽管最薄的生物膜消化作用活性强,并可以消除一些顽固污染物,但是,较厚的生物膜也需要应用以提高消除污染物的宽度。