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中山大学阿米巴团队舒龙飞教授与华南师范大学石义静教授合作的文章“Protists exhibit high resilience and thrive under multiple chemical stressors”已在mLife正式上线。团队围绕好氧颗粒污泥,系统研究了原生生物在多种化学污染物胁迫下的群落演替规律及其与细菌群落的相互作用。研究发现,在抗生素、消毒剂和重金属等复合污染压力下,原生生物并未表现出明显衰退,反而展现出较强的生态韧性,并可能通过与细菌群落的互作,参与维持污水处理微生态系统稳定。

多重污染物进入污水处理系统后,微生物群落如何响应,是理解污水生物处理稳定性的关键问题。抗生素、消毒剂和重金属等外源压力因子常见于污水环境,可能改变微生物群落结构,并影响有机物降解、氮转化和系统运行稳定性。以往研究多聚焦于细菌,而对真核微生物,尤其是原生生物在污染胁迫下的响应机制认识仍较有限。
原生生物是一类重要的单细胞真核微生物,可分为光合型、消费者型和寄生型等功能类群。其中,消费者型原生生物可通过捕食细菌影响能量流动和物质循环;寄生型和光合型原生生物也参与宿主互作及生态过程调控。因此,关注原生生物有助于更全面理解污水处理微生态系统。
该研究构建了好氧颗粒污泥反应器,并设置环丙沙星、铜离子和三氯生等不同化学胁迫组合。在此基础上,通过宏基因组测序和生态网络分析,系统评估了原生生物在胁迫条件下的丰度、群落组成、功能类群变化,及其与细菌群落之间的关系 (图1A)。
研究结果表明,细菌在系统中仍占据优势地位,而原生生物作为真核微生物的重要类群,其相对比例保持稳定,表现出较强生态韧性(图1B)。在不同胁迫因子作用下,环丙沙星对原生生物总丰度影响较弱,而含铜离子的处理显著促进原生生物富集,尤其以消费者型原生生物的增加最为明显(图1C)。然而,三氯生与铜离子共同存在时,这种富集趋势有所减弱,提示不同污染物之间存在复杂的协同或拮抗作用。
进一步分析发现,在污染胁迫下,原生生物与细菌之间的互作网络发生重构,正向关联比例明显升高(图1D,E),表明两类微生物可能通过生态位互补、底物交换或群落结构调整,共同应对外源污染压力。此外,不同原生生物功能类群还与抗生素、铜和三氯生相关抗性基因呈现不同关联模式,提示原生生物可能参与影响抗性基因的维持和传播。
该研究表明,原生生物并非污水处理系统中的“旁观者”,而是参与污染胁迫响应、群落稳定维持和抗性基因生态过程的重要成员。未来将原生生物纳入污水处理微生物监测体系,有助于更准确评估系统稳定性和污染生态风险,并为开发更安全、高效的生物处理技术提供新的生态学视角。

图1. 原生生物群落在受胁迫好氧颗粒污泥反应器中表现出环境适应性,且倾向于与细菌群落形成正向互作关系。
引用本论文:
Ding J, Liu F, Zhao Y, He Z, Shi Y, Shu L. Protists show high resilience and thrive under multiple chemical stressors. mLife. 2026; 5: 388–392.
原文链接:https://doi.org/10.1002/mlf2.70083




mLife 期刊简介
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