近日，我所海洋生物多樣性與生態(tài)安全團隊在微生物生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域取得重要進展，揭示了斑海豹糞團微生物的年齡特異性特征。該研究采取非侵入式采集國家一級保護動物斑海豹被救助個體的糞團，以年齡依賴性菌群功能差異為切入點，系統(tǒng)分析了成體與亞成體糞團微生物物種多樣性與代謝通路差異。

研究結(jié)果以“Distinct Fecal Microbiome Communities and Functional Predictions in Spotted Seals: Age-Dependent and Dietary Transformations”為題，發(fā)表于國際核心期刊《Marine Mammal Science》。博士生董悅為第一作者，張學(xué)雷研究員和徐勤增副研究員為通訊作者。

圖1 長島斑海豹救助站暫養(yǎng)斑海豹

海洋哺乳動物的消化道微生物在營養(yǎng)代謝、環(huán)境適應(yīng)及免疫防御中扮演重要角色，其隨宿主年齡和攝食習(xí)性轉(zhuǎn)變的動態(tài)變化規(guī)律尚未被充分闡明。本研究基于16S rRNA測序技術(shù)，系統(tǒng)剖析了被救助后暫養(yǎng)的斑海豹糞團微生物組成的年齡特異性特征。研究結(jié)果表明，斑海豹成體糞團微生物組成的多樣性與網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性明顯高于亞成體，以厚壁菌門（Firmicutes）為主導(dǎo)菌群，核心菌屬如Clostridium sensu stricto 1和UCG-005支持蛋白質(zhì)合成過程，這一特征與成體斑海豹高脂魚類的攝食習(xí)性高度適應(yīng)。亞成體糞團微生物則顯著富集了碳水化合物代謝通路（如戊糖磷酸途徑）和轉(zhuǎn)運體通路，反映了斑海豹早期發(fā)育階段對高能量的特殊需求。研究還發(fā)現(xiàn)，這些核心菌群在生物資源開發(fā)方面展現(xiàn)出一定潛力。

圖2 斑海豹成體與亞成體糞團微生物屬水平物種組成

近年來，我所海洋生物多樣性與生態(tài)安全團隊圍繞海洋生物“消化道內(nèi)環(huán)境微生物生態(tài)學(xué)與生物資源挖掘”為題開展了系列研究，相繼發(fā)表了多項研究成果，包括上述斑海豹腸道內(nèi)含物微生物生態(tài)學(xué)（Marine Mammal Science, 2025）、西南印度洋神盾螺食道腺微生物轉(zhuǎn)換特征（Microbiology Spectrum，2024）、西北太平洋廣布性性蛇尾胃含微生物差異分析（Microbiology Spectrum，2023）以及黃海不同食性蛇尾胃含微生物研究（Frontiers in Microbiology，2021）等成果。團隊還發(fā)現(xiàn)了多個疑似微生物新種與功能基因，在海洋環(huán)境修復(fù)、有機物降解、工業(yè)酶制劑開發(fā)等領(lǐng)域展現(xiàn)出重要的開發(fā)前景。

相關(guān)成果鏈接：

Dong, Y., Sun, Y., Xu, Q., Zang, Y., Yang, Z., Yu, G., Wu, Z., Xiao, H., Zhang, X., 2025. Distinct Fecal Microbiome Communities and Functional Predictions in Spotted Seals: Age-Dependent and Dietary Transformations. Marine Mammal Science, p.e70008. https://doi.org/10.1111/mms.70008  

Mou, A., Li, X., Li, Z., Qu, L., Dong, Y., Wang, Z., Zhang, X., Xu, Q., 2025. Comparative analysis of esophageal gland microbes between two body sizes of Gigantopelta aegis, a hydrothermal snail from the Southwest Indian Ridge. Microbiology Spectrum, pp. e02959-24. https://doi.org/10.1128/spectrum.02959-24 

Dong, Y., Li, Y., Ge, M., Takatsu, T., Wang, Z., Zhang, X., Ding, D., Xu, Q., 2023. Distinct gut microbial communities and functional predictions in divergent ophiuroid species: host differentiation, ecological niches, and adaptation to cold-water habitats. Microbiology Spectrum, 11(6), pp. e02073-23. https://doi.org/10.1128/spectrum.02073-23

Dong, Y., Li, Y., He, P., Wang, Z., Fan, S., Zhang, Z., Zhang, X., Xu, Q., 2021. Gut microbial composition and diversity in four ophiuroid species: divergence between suspension feeder and scavenger and their symbiotic microbes. Frontiers in Microbiology, 12, p.645070. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.645070