Clear Sky Science · zh

通过元条形码法对河口普通宽吻海豚(Tursiops truncatus)皮肤表生物群落和口面病变中微生物及蓝藻存在的探索性调查

· 返回目录

当海豚的皮肤在诉说

沿佛罗里达东海岸的游客和当地居民越来越常看到宽吻海豚皮肤上出现奇怪的浅褐色斑块,更令人担忧的还有一些个体嘴部和下颌周围出现严重损伤。这些动物生活在印度河潟湖——一个景色秀丽却问题重重的河口,受污染和有害藻华困扰。本研究提出了一个看似简单但影响重大的问题:这些受损皮肤上寄居着哪些微小生物?它们能揭示出这些动物及其环境的哪些健康信息?

Figure 1
Figure 1.

受压潟湖中的奇异痕迹

印度河潟湖是由阻隔岛与大西洋分隔开的狭长浅水通道。其近乎封闭的形态会滞留来自陆地的营养物和污染物。在过去十年间,潟湖发生了多次鱼类大量死亡、海草大面积死亡以及海豚群体的疾病暴发。近期调查显示,几乎所有游动的海豚都有某种皮肤异常,包括俗称为“藻膜”的浅褐色生长物,以及部分幼年个体出现的严重口部和下颌腐烂。直到现在,还没有人系统性地研究这些覆盖在病变上的生物是无害的搭便车者、环境压力的标志,还是导致海豚衰退的潜在罪魁。

解读微生物指纹

为进行调查,研究人员从2010年至2022年间在潟湖搁浅的11只海豚的皮肤斑块和口部病变上采集了13份拭子和组织样本。研究并未在实验室中培养微生物,而是采用一种基于DNA的技术——元条形码(metabarcoding)。该技术读取存在样本中每种细菌及相关微生物的小段基因“条形码”,使科学家能够同时识别多种物种,包括那些难以培养的。研究团队随后将浅褐色皮肤生长物上的微生物群落与坏死或腐烂的口部病变上的群落进行比较,并将这些模式与每只海豚的体况和生活史联系起来分析。

病变皮肤上的意外多样性

结果显示,这些海豚的病变承载的微生物群落远比先前描述的健康海豚皮肤更为丰富和多样。没有任何单一细菌类型出现在所有样本中,但一些群体在多只动物间普遍存在。许多属于包含已知致病物种的属,这些致病物种可感染人类、鱼类或其他哺乳动物——例如伯克霍尔德菌属(Burkholderia)、梭状芽孢杆菌属(Clostridium)、Tenacibaculum、Porphyromonas、Treponema 与 Hathewaya。其中一些在其他宿主中与溃疡、口部侵蚀和组织坏死有关,令人担忧类似过程可能也在海豚身上发生。总体微生物组合在两类病变之间明显不同:浅褐色的“藻膜”通常包含更多种类的细菌,而口面病变则形成了独特的群落簇,尤以消瘦的幼年雄性为甚。

Figure 2
Figure 2.

来自蓝绿菌的线索

研究团队还重点关注了蓝绿菌(有时称为蓝绿藻),它们可以在富营养化、受污染的水体中茁壮成长,并偶尔产生毒素。蓝绿菌的DNA出现在大多数海豚样本中,无论是皮肤斑块还是口部周围。许多被检测到的属通常存在于富营养、低氧或油污染的环境中,这暗示了水质恶化与海豚皮肤定殖之间可能存在联系。然而,研究并未发现某一种蓝绿菌能够解释所有的藻膜,也未检测到此前在其他地区病海豚中描述过的特定蓝绿菌。这表明“藻膜”可能是混合的微生物垫而非单一致病者的所为,而且部分定殖者可能尚未被科学识别。

对海豚与人类的意义

尽管研究无法确定导致浅褐色藻膜或毁灭性口部病变的单一原因,但它明确表明,印度河潟湖的海豚皮肤上携带着复杂且异常的微生物群落——其中包含许多有致病记录的类群。这些发现强化了这样一种观点:潟湖受压的环境与海豚受损的健康状况为机会性微生物的定殖提供了条件。由于该潟湖支持重要渔业、旅游与娱乐活动,且当地已有多起由本地细菌引发的人类感染事件,了解这些微观世界不仅是学术问题。该研究为将海豚皮肤微生物用作生态系统与公共健康哨兵奠定了基础,并强调了恢复这一标志性河口水质的紧迫性。

引用: Brown, A.O., Durden, W.N., McGovern, C. et al. An exploratory investigation into the microbial and cyanobacterial presence on skin epibiotia and orofacial lesions in estuarine common bottlenose dolphins (Tursiops truncatus) through metabarcoding. Sci Rep 16, 6727 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37434-w

关键词: 宽吻海豚, 皮肤微生物组, 印度河潟湖, 蓝藻, 海洋污染