By OCAdmin in 研究報導 on

楊箴芸，謝志豪

國立臺灣大學海洋研究所

了解捕食者與獵物之多樣性及其交互作用機制在生態學上一直是很重要的議題，但此議題鮮少在海洋微生物群聚做探討。在海洋生態系統中，微細鞭毛蟲與細菌存在緊密捕食者-獵物交互作用，進而影響生物地球化學循環與食物鏈中能量傳遞效率。然而，不同營養階層(trophic level)的微生物多樣性如何影響生態系統功能(ecosystem functioning)，目前還未有充分研究且缺乏野外實地調查。

針對於此議題，臺灣大學海洋研究所學生楊箴芸與謝志豪教授所率領的研究團隊使用『海研一號』及『海研二號』研究船在2014-2015年於東海的表水層採樣 (圖1a)，取得細菌與原生生物樣本。採用次世代定序、流式細胞儀與螢光顯微鏡分析群聚結構。同時，研究團隊也採集多種環境參數(例如，溫度、鹽度及營養鹽濃度)。深入探討野外情況下，獵物及捕食者的多樣性如何影響彼此之生物量的關係(圖1b)。

研究團隊發現，捕食者生物量和多樣性以及能量傳遞效率(trophic transfer efficiency)皆隨著獵物多樣性增加而提升(圖1c)。此結果顯示，高多樣性的獵物群聚可支持較高捕食者多樣性與生物量(即bottom-up control); 並且，捕食者有棲位分割現象(niche partitioning effect)，也支持營養均衡假說(the balance diet hypothesis)。

根據本研究成果，微生物之獵物-捕食者多樣性間的交互作用對海洋微生物群聚有顯著影響力。因此，在研究海洋微生物群聚對海洋生態功能的影響時，不同營養階層(trophic level)生物多樣性的交互作用是關鍵研究考量之一。該研究成果發表于2018年五月份之國際微生物生態學期刊The ISME Journal。

圖1. 本研究於東海區域(a)調查微細鞭毛蟲（捕食者）及細菌（獵物）之多樣性及其交互作用對海洋生態功能之影響。在考慮環境因素後，探討兩營養階層生物多樣性與生物量的關係(b)。結果顯示，捕食者多樣性和生物量以及能量傳遞效率(trophic transfer efficiency, TTE)皆與獵物之多樣性呈現正相關(b與c)。

延伸閲讀：

Yang JW, Wu W, Gong G-C, Chong C-C and Hsieh C-H (2018) Predator and prey biodiversity relationship and consequences on marine ecosystem functioning-Interplay between nanoflagellates and bacterioplankton. ISME Journal 12: 1532-1542.