生態学的継代の帰結はしばしば侵入者または定着している群集の特性に帰されるが、群集の相互作用ネットワークが組み立て過程でどのように再編されるかに起因することはまれである。ここでは、染色体にバーコードを持ち、スペクチノマイシン耐性の大腸菌K12定着者によるマウス腸内への生態学的侵入のもとで、系統内のダイナミクスを追跡し、Dynamic Covariance Mappingを用いて時系列のコミュニティ相互作用ネットワークを推定する。ネットワークは最初、強い、主として抑制的な相互作用によって支配されているが、群集の多様性が回復するにつれて、相互作用強度の分布はゼロへと収束し、弱くほぼ中性的な相互作用によって支配されるようになっていく。DCMから推定した相互作用行列の支配的固有値は、動的に組み立てられる生態学的ネットワークが予測する限界安定性へ向かって移動する。このパターンは、2つの実験コホートにおける8匹の独立したマウスで、種間および種内の解像度の双方で再現される。生態学的な移行は、Paenibacillaceaeが高い相対存在量へと再び増加し、スペクチノマイシン圧が継続している下でE. coliと持続的に共存することと一致する。回収されたPaenibacillus macerans分離株の全ゲノムシーケンシングにより、スペクチノマイシン結合に関連するリボソームタンパク質S5領域の反復変異が同定され、この変異体が耐性に強く関与することが示される。驚くべきことに、抗菌薬圧は加えられているがE. coli K12の侵入がない場合、定住するPaenibacillaceaeは決して増殖のピークを迎えない。これは、耐性集団の拡大が、定着者によって確立される生態学的文脈に依存することを示している。これらの結果は、腸内細菌叢の継代が、強い相互作用から弱い相互作用への再現可能な移行を伴うことを示し、そのネットワーク再編を、定着者依存的な抗菌薬耐性の生態学的利益と結び付ける。
https://doi.org/10.64898/2026.08.31.748276