河流生态系统是地球上最重要的生态系统之一，为多样化的微生物提供了宝贵的栖息地，形成了复杂的食物网结构。底栖食物网作为河流生态系统的重要组成部分，展现了物种间能量和营养流动的复杂关系。附石生物（膜）作为底栖食物网的最重要的基础资源之一，由多种自养（如底栖藻类）和异养（如细菌）微生物构成，其生物量和结构受初级消费者捕食影响，进而影响到更高营养级消费者的生存。多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFAs）在附石生物中含量丰富，对于维持细胞生长和繁殖至关重要，而大多数消费者无法或合成这些脂肪酸能力非常有限。然而，消费者是否倾向于优先摄取富含PUFAs的食物以优化其营养摄入，又对基础资源产生怎样的影响，目前还认识不足。
云南民族大学与中国科学院武汉植物园联合培养的研究生朱凤，在武汉植物园谭香研究员和张全发研究员的指导下，利用中宇宙实验揭示摄食压力对附石生物的影响。中宇宙实验在模拟水体流动的圆柱形循环系统中进行，采用螺杆自吸泵维持水流，受自然光照射。结果表明，摄食压力导致附石生物中富含高质量PUFAs如二十碳五烯酸EPA(22:5n3）等的硅藻密度减少，而富含十八碳PUFAs如α-亚麻酸（ALA，C18：3n-3）的蓝藻和绿藻密度增加。此外，摄食压力促进了附石生物脂质代谢相关基因的表达，增强了不饱和脂肪酸、α-亚麻酸代谢及甘油磷脂代谢等途径，以维持能量供应。研究结果将有助于理解食物网中消费者和生产者之间的互作关系。
研究成果以“Does periphyton turn less palatable under grazing pressure?”为题发表于国际学术期刊ISME Communications。研究受到了国家自然科学基金（Nos. 32030069,32271665）的资助。
图1 处理前后附石生物中硅藻、绿藻和蓝藻的占比变化
图2 处理前后基础资源与消费者铜绣环棱螺Bellamya aeruginosa脂肪酸含量
图3 处理后附石生物差异表达基因KEGG气泡图
