大规模分布的绦虫感染在野生帽带企鹅中的流行及其对宿主微生物组的影响

为什么企鹅寄生虫很重要

帽带企鹅在南极冰原上看似安然无恙，但其肠道内存在一个由蠕虫和微生物构成的隐秘世界，这些生物会影响它们的健康与适应能力。本研究考察了斯科舍弧（环绕南极半岛北部的一系列岛屿）范围内野生帽带企鹅中绦虫感染的普遍性，以及这些绦虫与企鹅肠道细菌之间的关联。理解这些看不见的相互关系，有助于科学家预测企鹅种群在快速变化的极地环境中如何应对。

无需捕捉鸟类即可检查群体健康

研究人员没有捕捉或解剖企鹅，而是采用了一种简单、无创的方法：在斯科舍弧周围的25处帽带企鹅殖民地采集了325份新鲜粪便样本。回到实验室后，他们从每个样本提取DNA，并测序短的遗传条形码以识别其中存在的生物。一类条形码侧重于细菌，代表肠道微生物组；另一类则针对更广泛的动物及其他真核生物DNA，使团队能够筛出属于绦虫的序列。这种高通量方法使得在辽阔、偏远的地区同时调查寄生虫感染和肠道群落成为可能。

广泛存在的绦虫但负荷不均

大多数帽带企鹅样本中都检出绦虫DNA。当研究者计算非企鹅动物DNA中来自绦虫的比例时，发现范围从完全没有到几乎占全部动物信号不等。大多数企鹅携带相对较低量的绦虫DNA，但有一小部分个体的含量非常高，呈现出许多野生动物寄生感染常见的长尾分布。不同殖民地的平均绦虫水平差异很大，但这些差异与地理位置并不完全对应，提示局部条件——例如细微的环境因子、猎物群落或殖民地历史——可能对感染强度有重要影响。

多种绦虫与变化的肠道群落

通过聚类相似的DNA序列，团队识别出十种反复出现的绦虫序列类型，可能代表若干物种或密切相关的群体。其中至少两种可与已知的南极企鹅绦虫匹配，包括Parochites zederi和一种Tetrabothrius属的物种，其他的则更广泛地匹配到绦虫科但未能精确命名。大多数绦虫类型倾向于在同一只企鹅中共同出现，表明混合感染很常见。然而有一种类型经常单独出现，暗示它可能具有不同的生活史或猎物来源。当科学家比较绦虫序列较多与较少的鸟类之间的肠道细菌群落时，发现整体组成发生了明显变化。随着绦虫水平上升，某些细菌群体变得更常见，而另一些则减少，表明绦虫与微生物之间存在紧密关联。

绦虫对企鹅健康的意义

为了评估绦虫DNA在生物学上的潜在影响，研究者测试了一系列阈值，将高于各阈值的企鹅视为“感染”，低于阈值的视为“未感染”。当绦虫序列约占非企鹅动物DNA的2%时，肠道细菌群落显示出特别明显的差异。研究还比较了来自相同岛屿的少量帽带企鹅与颌带企鹅样本。尽管这两种企鹅的微生物组不同，并且在携带某些绦虫类型的程度上也存在差异，但大多数微生物组差异似乎并非直接由绦虫水平驱动，只有一个显著例外与常见物种Parochites zederi有关。

在变化的极地世界中的隐秘参与者

对非专业读者而言，核心信息是外表温顺的帽带企鹅体内寄宿着一系列绦虫，这些绦虫在个体和殖民地之间差异巨大，并且与企鹅的肠道细菌紧密相关。该研究证明，简单的粪便DNA采样可以在不打扰鸟类的情况下，跨越大范围偏远地区监测寄生虫和微生物组。随着气候变化导致南极食物网发生改变，此类工具对于理解感染、饮食和肠道微生物如何相互作用并影响企鹅健康与存活将至关重要。绦虫很少会直接致死企鹅，但作为一系列压力因素的一部分，它们可能会使那些已处于边缘状态的鸟类更难以为继。

引用: Kaczvinsky, C., Levy, H., Preston, S. et al. Large-scale distribution of cestode infections in wild gentoo penguins and their impact on the host microbiome. Sci Rep 16, 8737 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39642-w

关键词: 企鹅, 绦虫, 肠道微生物组, 南极, 野生动物健康