食性驱动大、小熊猫肠道微生物结构（左图）和功能（右图）的趋同演化

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近日，中国科学院动物所魏辅文院士团队在SCIENCE CHINA Life Sciences（《中国科学：生命科学》英文版）上发表了题为“Diet drives convergent evolution of gut microbiomes in bamboo-eating species”的研究论文。

肠道微生物在长期进化过程中与宿主形成密切联系，在宿主适应性演化过程中发挥重要作用。肠道微生物可以影响宿主的营养代谢、生理健康等生命过程，同时，也相应地会受到宿主食性和系统发育等因素的影响。然而，食性和系统发育因素在塑造肠道微生物结构中的相对作用尚不明确。大、小熊猫高度特化的植食食性与食肉动物的分类地位，为解决该问题提供了良好模型。

在该研究中，魏辅文院士团队通过16S rRNA测序和宏基因组测序对大熊猫及其近缘物种北极熊、黑熊，小熊猫及其近缘种雪貂的肠道菌群进行研究，选取牛肠道微生物组为外群。结果发现，食性特化为以竹类为食的大、小熊猫肠道菌群结构非常相似，而肉食性物种北极熊和雪貂的肠道菌群更相似。进一步功能富集分析结果显示，大、小熊猫肠道菌群的基因显著富集在淀粉和蔗糖代谢通路中，即纤维素消化酶所在的通路。结果表明，在熊超科类群中，食性因素驱动大、小熊猫肠道微生物的趋同演化，提示宿主食性在塑造肠道微生物结构和功能方面发挥重要作用。

注：本文转载自中国科学杂志社。