开展肠道菌群研究不仅可以从侧面深入了解石山生境中猕猴的觅食策略,还可以探究该物种对石山生境的适应机制和能力。我们分别在广西龙虎山自治区级自然保护区和广西崇左白头叶猴国家级自然保护区采集了半人工投喂与野生猕猴(Macaca mulatta)的粪便样品,采用16S rRNA高通量测序技术对肠道菌群进行测序,分析不同猴群的肠道菌群及其季节性变化。本研究主要回答以下科学问题:(1)石山生境中猕猴的肠道菌群结构有什么特征?(2)猕猴肠道菌群的物种组成和多样性有哪些季节性变化?(3)半人工投喂与野生猕猴的肠道菌群在多样性、物种组成和功能上有何差异?Alpha多样性分析结果表明,龙虎山猕猴肠道菌群全年平均Shannon指数为4.32±0.71,Simpson指数为0.05±0.05,Ace值为752.76±124.78,Chao值为760.58±138.84。崇左猕猴所有样品的Shannon指数为4.10±0.46,Simpson指数为0.06±0.03,Ace值为589.81±96.01,Chao值为599.82±99.53。龙虎山和崇左猕猴肠道菌群Alpha多样性有明显的季节性变化,表现为崇左猕猴旱季肠道菌群多样性显著高于雨季,这可能与其旱季时食物多样性较高有关;龙虎山猕猴则正好相反,雨季时多样性显著高于旱季,这说明人工投喂食物对其肠道菌群多样性有显著影响。龙虎山和崇左猕猴的肠道菌群有显著的地域性差异,表现为龙虎山猕猴肠道菌群多样性显著高于崇左猕猴。这可能是由于龙虎山猕猴的食物仍有大部分源于自然环境,如树叶、花等,这可能导致它们还保留着野生种群的肠道菌群多样性以适应多变的食物环境。Beta多样性分析结果也表明,在OTU水平上,龙虎山和崇左猕猴的肠道菌群均存在明显的季节性组间差异。龙虎山和崇左之间也有明显的Beta多样性差异,且在雨季和旱季时均呈现明显的地域性组间差异。群落组成分析结果表明,龙虎山和崇左猕猴肠道菌群的优势菌门均为厚壁菌门Firmicutes(龙虎山:64.30%±18.39%;崇左:49.02%±16.73%)和拟杆菌门Bacteroidetes(龙虎山:26.86%±18.05%;崇左:36.08%±14.54%);优势菌属均为Prevotella(龙虎山:21.52%±16.99%;崇左:28.13%±14.97%)和no-rank Ruminococcaceae(龙虎山:8.48%±5.36%;崇左:11.25%±4.52%)。该结果与多数灵长类相关研究相似。龙虎山猕猴肠道菌群群落组成存在显著的季节性变化,主要表现为旱季时厚壁菌门、放线菌门Actinobacteria、no-rank Clostridiaceae、Enterococcus、Sarcina、no-rank Peptostreptococcaceae等的比例显著高于雨季,雨季时拟杆菌门、螺旋体门Spirochaetes、Prevotella、no-rank Ruminococcaceae、Oscillospira、no-rank Lachnospiraceae等显著高于旱季。崇左猕猴仅有较少细菌存在季节性变化,表现为雨季WPS-2显著高于旱季,旱季时蓝细菌门Cyanobacteria、Coprococcus等显著高于雨季。龙虎山和崇左猕猴肠道菌群群落组成进行差异分析结果表明,龙虎山猕猴的厚壁菌门、变形菌门Proteobacteria、Lactobacillus、no-rank Clostridiaceae、Enterococcus的比例显著高于崇左猕猴,而崇左猕猴的拟杆菌门、no-rank Ruminococcaceae、Treponema、Oscillospira、Coprococcus的比例显著高于龙虎山猕猴。两群猕猴肠道菌群的差异说明人工投喂可能提高了消化高脂肪食物的菌群群落的比例。功能预测分析结果显示,在KEGG 1级通路上,崇左猕猴肠道菌群的新陈代谢、遗传信息加工和生物体系统通路的富集程度显著高于龙虎山猕猴,环境信息加工和人类疾病通路的富集程度显著低于龙虎山猕猴。在2级通路上,龙虎山猕猴在碳水化合物代谢、脂类代谢、其他氨基酸代谢、外源性物质生物降解和代谢、膜转运、信号转导等通路的富集显著高于崇左猕猴,氨基酸代谢、能量代谢、糖基生物合成与代谢、其他次级代谢产物的生物合成等通路的富集显著低于崇左猕猴。功能预测的差异可能与人工投食与野生环境中的食物组成差异引起的群落组成的差异有关。。综上所述,石山生境中野生与半人工投喂猕猴肠道菌群在多样性和物种组成上均存在显著差异。半人工投喂猕猴肠道菌群在多样性和物种组成上均存在季节性变化,而野生猕猴肠道菌群在多样性上季节性变化显著,在群落组成上季节性变化不明显。本研究发现人工投喂对石山生境中猕猴的肠道菌群有显著影响,环境的物候变化引起的食物资源季节性差异可能是引起猕猴肠道菌群结构和功能季节性变化的重要因素。