Spurenmengen von Insektizid, Herbizid und ihrer Kombination stören das bakterielle und pilzliche Mikrobiom eines nichtzielgerichteten aquatischen Wirbellosen

Die allgegenwärtige Verunreinigung von Süßwasser durch Pestizide trägt wesentlich zur anhaltenden Biodiversitätskrise bei. Das Mikrobiom von Tieren beeinflusst eine Reihe wichtiger Funktionen, darunter die Immunität des Wirts und seine Widerstandsfähigkeit gegen Pestizid-Stress. Daher ist das Verständnis, wie Pestizide das Mikrobiom nichtzielgerichteter Organismen beeinflussen, entscheidend; dieses Thema ist jedoch bei Süßwasserwirbellosen bislang wenig untersucht. Wir haben die Wirkung subletaler Pestizidkonzentrationen auf die mit dem Wirt assoziierten Mikrobiome von Larven des Sympetrum vulgatum (Odonata: Libellulidae) untersucht. Larven im fünften Instar, die im Labor gezogen und im Feld gesammelt wurden, wurden experimentell dem Herbizid Metazachlor, dem Insektizid Etofenprox sowie deren Kombination ausgesetzt, und ihre bakteriellen und pilzlichen Mikrobiome wurden mittels 16S- und ITS2-rRNA-Gen-Metabarcoding analysiert. Die Exposition gegenüber Pestiziden, insbesondere dem Insektizid, reduzierte die bakterielle Artenvielfalt, veränderte die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften, verringerte die Komplexität von Koexistenznetzwerken, und Abweichungen vom Neutralmodell sprachen für eine verstärkte deterministische Strukturierung. Gleichzeitig deuteten unsere Ergebnisse auf einen Verlust potenziell nützlicher Taxa und einen Anstieg pathogener, aber auch xenobiotisch abbauender Bakterien hin. Die Mischung aus Herbizid und Insektizid verursachte keine stärkeren Effekte als das Insektizid allein, obwohl sie die Muster der Gemeinschaftsassemblierung veränderte. Wir fanden eine gemeinsame Gruppe vorherrschender Gattungen, die über alle Behandlungen hinweg persistierten, neben kleineren behandlungsassoziierten Subsets. Nach einer definitionsbasierten Prävalenz (Nachweis in ≥3 Proben pro Behandlung) wurden 91 bakterielle und 22 pilzliche Gattungen in allen Behandlungen geteilt. Die potenziell kontrastierenden Reaktionen von Bakterien und Pilzen sowie der im Labor gezogenen und im Feld gesammelten Larven auf Pestizide unterstreichen die Notwendigkeit, die pilzliche Komponente in die Mikrobiomforschung zu integrieren, und weisen auf die Bedeutung natürlich zusammengesetzter Mikrobiome für die Wirtsresilienz hin. • Pestizide, hauptsächlich Insektizide, wirken sich negativ auf bakterielle und pilzliche Gemeinschaften aus • Pestizidgemische verursachen keine stärkeren Effekte, mit Ausnahme der Gemeinschaftsassemblierung • Pestizide lösen deterministische Prozesse aus und vereinfachen Koexistenznetzwerke • Ein substanzieller Kern bakterieller und pilzlicher Gemeinschaften verbleibt trotz Pestizidstress • Natürlich zusammengesetzte Mikrobiome sind widerstandsfähiger gegenüber Pestizidstress