DOI: https://doi.org/10.3389/ffunb.2026.1710970
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41743010
تاريخ النشر: 2026-02-10
المؤلف: Xavier Álvarez وآخرون
الموضوع الرئيسي: الفطريات الجذرية وتفاعلات النباتات
نظرة عامة
تقدم هذه الورقة البحثية أول مسح باستخدام تقنية الميتاباراكودينغ لمجتمعات الفطريات في رواسب محمية مانغلاريس تشوروت (REMC) في الإكوادور، مما يعالج فجوة كبيرة في فهم الميكروبيومات في غابات المانغروف النيوترونية. تكشف الدراسة أن مجتمع الفطريات يتكون بشكل أساسي من Ascomycota (68%) و Basidiomycota (30%)، مع مساهمات طفيفة من فصائل أخرى. ومن الجدير بالذكر أن العينة الأكثر تنوعًا أظهرت مؤشر شانون قدره 2.166، وتقترح منحنيات التكرار أن أخذ عينات إضافية قد يكشف عن تنوع إضافي. تشمل الأجناس السائدة التي تم تحديدها Ascochyta و Antrodia و Talaromyces، مع آثار على كل من الوظائف البيئية والتطبيقات البيوتكنولوجية المحتملة.
تؤسس النتائج خطًا أساسيًا جزيئيًا لتنوع الفطريات في REMC، مما يسلط الضوء على التفاعلات المعقدة بين الوظائف البيئية والاضطرابات المحلية، لا سيما انتشار Ascochyta، وهو فطر معروف بأنه مسبب للأمراض النباتية. يدعو المؤلفون إلى إجراء أبحاث مستقبلية لدمج البيانات البيئية، وإجراء أخذ عينات مكررة، وبدء جهود الزراعة لعزل الأنواع ذات الأهمية البيئية والبيوتكنولوجية. تؤكد هذه الدراسة على أهمية فهم الميكروبيومات في غابات المانغروف، لا سيما في سياق استراتيجيات الحفظ والإدارة، حيث تواجه هذه النظم البيئية ضغوطًا متزايدة من تغير المناخ والأنشطة البشرية. تدعو النتائج إلى مراقبة الميكروبيوم كعنصر حاسم في الجهود المبذولة للحفاظ على أدوار نظم المانغروف البيئية في حماية السواحل، وتخزين الكربون، وصيانة التنوع البيولوجي.
مقدمة
تسلط مقدمة الورقة البحثية الضوء على الأهمية البيئية لنظم غابات المانغروف، التي تتميز بإنتاجيتها العالية ومجتمعاتها البيولوجية المتنوعة. توفر غابات المانغروف خدمات أساسية مثل حماية السواحل، وترشيح الملوثات، وموائل حضانة للأنواع البحرية، مما يدعم مصائد الأسماك المحلية. تتأثر العمليات البيولوجية المعقدة داخل هذه النظم البيئية بعوامل مثل الملوحة، وتوفر المغذيات، والمواد العضوية، حيث تلعب الميكروبيوتا في غابات المانغروف دورًا حاسمًا في تدفق الكربون، وثبات النيتروجين، وتحلل المواد العضوية المعقدة. ومن الجدير بالذكر أن الفطريات تُبرز كمحللات رئيسية تدعم دورة المغذيات، حيث يتشكل تنوعها بفعل العوامل البيئية وعمر نظم المانغروف.
على الرغم من أهمية الفطريات في نظم غابات المانغروف، فإن الطرق التقليدية لدراسة تنوع الفطريات لها قيود، وغالبًا ما تترك جزءًا كبيرًا من المجتمع الميكروبي غير موصوف. ظهرت التقنيات الجزيئية، وخاصة الميتاباراكودينغ للحمض النووي، كأدوات أساسية لكشف هذا التنوع المخفي. تشير المقدمة إلى أنه بينما تم إجراء أبحاث كبيرة في غابات المانغروف الآسيوية، هناك فجوة ملحوظة في الدراسات الجزيئية لمجتمعات الفطريات في غابات المانغروف في المحيط الهادئ في أمريكا الجنوبية، لا سيما في الإكوادور. تهدف هذه الدراسة إلى معالجة هذه الفجوة من خلال إجراء أول تحليل باستخدام الميتاباراكودينغ لمجتمعات الفطريات في رواسب محمية مانغلاريس تشوروت، وهي منطقة محمية هامة في الإكوادور. هذه الأبحاث ضرورية لفهم التنوع الميكروبي الإقليمي والصحة البيئية لنظم غابات المانغروف، التي تواجه العديد من التهديدات الناتجة عن الأنشطة البشرية.
النتائج
في هذه الدراسة، تم إنتاج ما مجموعه 1,027,731 قراءة وتم تعيينها بنجاح إلى أنواع محددة عبر جميع العينات، محققة عمق تسلسل متوسط قدره حوالي 128,466 قراءة لكل عينة. ومن الجدير بالذكر أن العينة 2005L2-68 أظهرت أعلى عدد من القراءات المعينة تصنيفيًا عند 228,296، بينما سجلت العينة 2005L2-71 أقل عدد عند 18,338 قراءة.
علاوة على ذلك، تم تصنيف أكثر من 85% من القراءات عبر جميع العينات على مستوى الجنس. من حيث غنى الأنواع، كانت العينة 2005L2-70 الأكثر تنوعًا، حيث تم تحديد 574 نوعًا، بينما أظهرت العينة 2005L2-71 مرة أخرى أقل تنوع مع تحديد 204 نوعًا فقط. تسلط هذه النتائج الضوء على التباين الكبير في كل من تعيين القراءات وغنى الأنواع بين العينات التي تم تحليلها.
المناقشة
تكشف الدراسة التي أجريت في محمية مانغلاريس تشوروت (REMC) عن مجتمع فطري متنوع في رواسب المانغروف، يهيمن عليه بشكل أساسي Ascomycota (67.52%) و Basidiomycota (30.24%). ومن الجدير بالذكر أن الجنس Ascochyta، بما في ذلك النوع Didymella rabiei، ظهر كعنصر مهم، مما يشير إلى أدوار محتملة كمسبب للأمراض النباتية ويشير إلى ضغط بيئي مرتبط بالتأثيرات البشرية، لا سيما السياحة. كانت استراتيجية أخذ العينات تشمل ثماني محطات على طول مسار “لا فلورا”، حيث تم جمع عينات الرواسب وتحليلها باستخدام تقنيات الميتاباراكودينغ. سمح هذا النهج بتقييم شامل لتنوع الفطريات، كاشفًا عن 10 فصائل فطرية و37 فئة، مع هيمنة Dothideomycetes و Agaricomycetes.
تسلط النتائج الضوء على الأنماط الإقليمية والخصائص الفريدة المحددة للموقع، مما يتناقض مع الدراسات السابقة في غابات المانغروف الإكوادورية التي حددت أنواعًا سائدة مختلفة. قد يكون الوجود المرتفع لـ Ascochyta في رواسب REMC بمثابة مؤشر حيوي للضغط البيئي، مما يستدعي مزيدًا من التحقيق في دوره البيئي. بالإضافة إلى ذلك، تؤكد الدراسة على أهمية دمج التقنيات الجزيئية مع التقييمات البيئية لفهم أفضل لديناميات مجتمعات الفطريات في نظم غابات المانغروف. بشكل عام، تؤسس هذه الأبحاث فهمًا أساسيًا لتنوع الفطريات في REMC، مما يساهم في السياق الأوسع لعلم الفطريات في غابات المانغروف وآثاره البيئية.
القيود
ت stem القيود المفروضة على الأبحاث السابقة حول الفطريات في REMC بشكل أساسي من الاعتماد على التعريفات الشكلية، التي ركزت على مجموعة محدودة من الفطريات البحرية القابلة للزراعة، والتي تهيمن عليها الفطريات الخشبية (Álvarez et al., 2019; Tamayo-Cevallos and Álvarez-Montero, 2022). مثلت هذه الأساليب، على الرغم من كونها مفيدة للتصنيف، فشلاً في حساب “المادة المظلمة” الواسعة من الميكروبيوم الفطري، التي تتكون من الفطريات غير القابلة للزراعة. يمثل تحليل الميتاباراكودينغ في هذه الدراسة تقدمًا منهجيًا كبيرًا، كاشفًا عن تنوع أكبر بكثير من الفطريات، مع تحديد 214 جنسًا عبر 10 فصائل، بما في ذلك مجموعات معروفة مثل Ascomycota و Basidiomycota.
علاوة على ذلك، تؤكد النتائج على الأهمية البيئية للأجناس الساكنة في الرواسب مثل Ascochyta و Antrodia و Talaromyces، التي كانت غائبة في الدراسات الشكلية السابقة. يعزز هذا التحول من التركيز المحدد على الخشب إلى منظور أوسع يركز على الرواسب فهمنا لتنوع الفطريات داخل REMC، مما يسلط الضوء على الحاجة إلى أساليب أكثر شمولاً في الأبحاث الفطرية.
DOI: https://doi.org/10.3389/ffunb.2026.1710970
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41743010
Publication Date: 2026-02-10
Author(s): Xavier Álvarez et al.
Primary Topic: Mycorrhizal Fungi and Plant Interactions
Overview
This research paper presents the first metabarcoding survey of fungal communities in the sediments of the Reserva Ecológica Manglares Churute (REMC) in Ecuador, addressing a significant gap in the understanding of Neotropical mangrove microbiomes. The study reveals that the fungal community is predominantly composed of Ascomycota (68%) and Basidiomycota (30%), with minor contributions from other phyla. Notably, the most diverse sample exhibited a Shannon index of 2.166, and rarefaction curves suggest that further sampling could uncover additional diversity. The dominant genera identified include Ascochyta, Antrodia, and Talaromyces, with implications for both ecological functions and potential biotechnological applications.
The findings establish a molecular baseline for fungal diversity in the REMC, highlighting the complex interactions between ecological functions and local disturbances, particularly the prevalence of Ascochyta, a known phytopathogen. The authors advocate for future research to integrate environmental data, conduct replicated sampling, and initiate cultivation efforts to isolate ecologically and biotechnologically relevant taxa. This study underscores the importance of understanding mangrove microbiomes, particularly in the context of conservation and management strategies, as these ecosystems face increasing pressures from climate change and human activities. The results advocate for microbiome monitoring as a critical component of efforts to sustain mangrove ecosystems’ roles in coastal protection, carbon storage, and biodiversity maintenance.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the ecological significance of mangrove ecosystems, which are characterized by their high productivity and diverse biological communities. Mangroves provide essential services such as coastline protection, pollutant filtration, and nursery habitats for marine species, thereby supporting local fisheries. The intricate biological processes within these ecosystems are influenced by factors like salinity, nutrient availability, and organic matter, with the mangrove microbiota playing a crucial role in carbon flux, nitrogen fixation, and the decomposition of complex organic materials. Notably, fungi are emphasized as key decomposers that support nutrient cycling, with their diversity being shaped by environmental factors and the age of mangrove systems.
Despite the importance of fungi in mangrove ecosystems, traditional methods of studying fungal diversity have limitations, often leaving a significant portion of the microbial community uncharacterized. Molecular techniques, particularly DNA metabarcoding, have emerged as essential tools for uncovering this hidden diversity. The introduction notes that while substantial research has been conducted in Asian mangroves, there is a notable gap in molecular studies of fungal communities in Pacific South American mangroves, particularly in Ecuador. This study aims to address this gap by conducting the first metabarcoding analysis of sediment fungal communities in the Reserva Ecológica Manglares Churute, a significant protected area in Ecuador. This research is crucial for understanding regional microbial biodiversity and the ecological health of mangrove ecosystems, which face numerous anthropogenic threats.
Results
In this study, a total of 1,027,731 reads were generated and successfully assigned to specific taxa across all samples, achieving an average sequencing depth of approximately 128,466 reads per sample. Notably, sample 2005L2-68 exhibited the highest number of taxonomically assigned reads at 228,296, while sample 2005L2-71 recorded the lowest at 18,338 reads.
Furthermore, over 85% of the reads across all samples were classified at the genus level. In terms of species richness, sample 2005L2-70 was the most diverse, identifying 574 species, whereas sample 2005L2-71 again demonstrated the least diversity with only 204 species identified. These findings highlight significant variability in both read assignment and species richness among the samples analyzed.
Discussion
The study conducted in the Reserva Ecológica Manglares Churute (REMC) reveals a diverse fungal community in mangrove sediments, primarily dominated by Ascomycota (67.52%) and Basidiomycota (30.24%). Notably, the genus Ascochyta, including the species Didymella rabiei, emerged as a significant component, suggesting potential phytopathogenic roles and indicating ecosystem stress linked to anthropogenic influences, particularly tourism. The sampling strategy involved eight stations along the “La Flora” trail, where sediment samples were collected and analyzed using metabarcoding techniques. This approach allowed for a comprehensive assessment of fungal diversity, revealing 10 fungal phyla and 37 classes, with a predominance of Dothideomycetes and Agaricomycetes.
The findings highlight both regional patterns and unique site-specific characteristics, contrasting with previous studies in Ecuadorian mangroves that identified different dominant taxa. The elevated presence of Ascochyta in REMC sediments may serve as a bioindicator of environmental stress, warranting further investigation into its ecological role. Additionally, the study underscores the importance of integrating molecular techniques with environmental assessments to better understand the dynamics of fungal communities in mangrove ecosystems. Overall, this research establishes a foundational understanding of the fungal diversity in REMC, contributing to the broader context of mangrove mycology and its ecological implications.
Limitations
The limitations of previous research on fungi in the REMC primarily stem from a reliance on morphological identification, which has focused on a limited subset of cultivable, predominantly lignicolous marine fungi (Álvarez et al., 2019; Tamayo-Cevallos and Álvarez-Montero, 2022). Such approaches, while useful for taxonomy, fail to account for the extensive “dark matter” of the mycobiome, comprising unculturable fungi. This study’s metabarcoding analysis marks a significant methodological advancement, revealing a much greater diversity of fungi, with 214 genera identified across 10 phyla, including established groups like Ascomycota and Basidiomycota.
Moreover, the findings emphasize the ecological significance of sediment-dwelling genera such as Ascochyta, Antrodia, and Talaromyces, which were absent in prior morphological studies. This shift from a substrate-specific focus on wood to a broader sediment-centric perspective fundamentally enhances our understanding of fungal biodiversity within the REMC, highlighting the need for more comprehensive approaches in mycological research.