近日，我所海洋生物多样性与生态安全团队在微生物生态学研究领域取得重要进展，揭示了斑海豹粪团微生物的年龄特异性特征。该研究采取非侵入式采集国家一级保护动物斑海豹被救助个体的粪团，以年龄依赖性菌群功能差异为切入点，系统分析了成体与亚成体粪团微生物物种多样性与代谢通路差异。

研究结果以“Distinct Fecal Microbiome Communities and Functional Predictions in Spotted Seals: Age-Dependent and Dietary Transformations”为题，发表于国际核心期刊《Marine Mammal Science》。博士生董悦为第一作者，张学雷研究员和徐勤增副研究员为通讯作者。

图1 长岛斑海豹救助站暂养斑海豹

海洋哺乳动物的消化道微生物在营养代谢、环境适应及免疫防御中扮演重要角色，其随宿主年龄和摄食习性转变的动态变化规律尚未被充分阐明。本研究基于16S rRNA测序技术，系统剖析了被救助后暂养的斑海豹粪团微生物组成的年龄特异性特征。研究结果表明，斑海豹成体粪团微生物组成的多样性与网络复杂性明显高于亚成体，以厚壁菌门（Firmicutes）为主导菌群，核心菌属如Clostridium sensu stricto 1和UCG-005支持蛋白质合成过程，这一特征与成体斑海豹高脂鱼类的摄食习性高度适应。亚成体粪团微生物则显著富集了碳水化合物代谢通路（如戊糖磷酸途径）和转运体通路，反映了斑海豹早期发育阶段对高能量的特殊需求。研究还发现，这些核心菌群在生物资源开发方面展现出一定潜力。

图2 斑海豹成体与亚成体粪团微生物属水平物种组成

近年来，我所海洋生物多样性与生态安全团队围绕海洋生物“消化道内环境微生物生态学与生物资源挖掘”为题开展了系列研究，相继发表了多项研究成果，包括上述斑海豹肠道内含物微生物生态学（Marine Mammal Science, 2025）、西南印度洋神盾螺食道腺微生物转换特征（Microbiology Spectrum，2024）、西北太平洋广布性性蛇尾胃含微生物差异分析（Microbiology Spectrum，2023）以及黄海不同食性蛇尾胃含微生物研究（Frontiers in Microbiology，2021）等成果。团队还发现了多个疑似微生物新种与功能基因，在海洋环境修复、有机物降解、工业酶制剂开发等领域展现出重要的开发前景。

相关成果链接：

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