研究發(fā)現(xiàn)鳥(niǎo)類在遷徙時(shí)其腸道細(xì)菌會(huì)發(fā)生變化

　　據(jù)外媒報(bào)道，生活在我們內(nèi)臟中的數(shù)萬(wàn)億細(xì)菌在我們消化食物和抵御疾病的能力方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。所有其他動(dòng)物也有生活在它們體內(nèi)的細(xì)菌群落，科學(xué)家稱之為微生物組，通過(guò)對(duì)它們的學(xué)習(xí)可以幫助科學(xué)家更全面地了解這些動(dòng)物如何與世界互動(dòng)。

　　在《Molecular Ecology》的一項(xiàng)新研究中，研究人員使用微小的無(wú)線電追蹤器跟蹤在巴哈馬和密歇根之間遷徙的鳥(niǎo)類的運(yùn)動(dòng)，他們發(fā)現(xiàn)，同樣的鳥(niǎo)類個(gè)體的腸道細(xì)菌在這兩個(gè)地方是不同的。為了弄清這一點(diǎn)，科學(xué)家們不得不近距離接觸大量的鳥(niǎo)糞。

　　“我們已經(jīng)在其他動(dòng)物身上看到，微生物組可以受到其宿主居住地的影響。很多鳥(niǎo)類都會(huì)遷徙，它們?cè)谶w徙周期的不同階段經(jīng)歷不同的環(huán)境。我們不知道這些不同的環(huán)境如何影響鳥(niǎo)類的微生物組，”菲爾德博物館(Field Museum)和芝加哥大學(xué)的博士生Heather Skeen說(shuō)道。他是分子生態(tài)學(xué)研究的論文主要作者，跟菲爾德博物館的John Bates和Shannon Hackett、史密森尼保護(hù)生物學(xué)研究所的Nathan Cooper以及喬治敦大學(xué)的Peter Marra合著。

　　菲爾德博物館副館長(zhǎng)Hackett表示：“這項(xiàng)研究表明，即使是鳥(niǎo)類生物學(xué)的基礎(chǔ)方面，如遷移，我們也能從新舊技術(shù)的結(jié)合中了解到很多東西，像實(shí)地考察和跟蹤鳥(niǎo)類的繁殖、遷移和越冬棲息地以及較新的無(wú)線電遙測(cè)技術(shù)和下一代DNA測(cè)序技術(shù)。”

　　雖然有數(shù)以千計(jì)的鳥(niǎo)類遷徙，但Skeen和她的同事們?cè)谶@項(xiàng)研究中只關(guān)注了一種--Kirtland's Warbler，這是世界上最稀有的鳥(niǎo)類之一。Kirtland's Warblers是一種小型的黃胸鳴禽，它們?cè)诎凸R過(guò)冬，春天遷徙到密歇根州北部，只在年輕的短葉松林里繁殖。它們?cè)?0世紀(jì)幾乎滅絕，到1987年野外僅剩167只雄鳥(niǎo)，但由于在繁殖地進(jìn)行了大量的保護(hù)工作，它們的種群已經(jīng)穩(wěn)定下來(lái)。

　　盡管如此，它們?cè)邙B(niǎo)類世界中仍是一種稀有動(dòng)物，這種稀有性再加上它們對(duì)繁殖地的極端挑剔使它們成為這項(xiàng)研究的理想對(duì)象。Skeen說(shuō)道：“我們選擇Kirtland's Warbler是因?yàn)楹苌儆续B(niǎo)類物種，你能從它們的非繁殖地追蹤個(gè)別鳥(niǎo)類，然后在它們的繁殖地捕捉它們。試圖跟蹤像知更鳥(niǎo)這樣極其常見(jiàn)、分布廣泛的鳥(niǎo)類個(gè)體，就像在干草堆里找一根針；而對(duì)于Kirtland's Warbler來(lái)說(shuō)，可供選擇的干草堆要小得多，分布在一個(gè)小得多的地理區(qū)域。”

　　據(jù)了解，研究人員首先在巴哈馬進(jìn)行了實(shí)地考察，他們?cè)谀抢镉娩浿频镍B(niǎo)叫聲引誘Kirtland's Warbler并給它們安裝了微小的無(wú)線電跟蹤裝置。這些鳥(niǎo)兒本身很小，約半盎司，所以地理定位器的重量不到半克。在安裝好追蹤器后，Skeen和她的同事將這些鳥(niǎo)放在蠟紙袋里幾分鐘。這些鳥(niǎo)兒很快就把袋子變成了它們自己的私人廁所。然后，這些鳥(niǎo)被釋放，這使得Skeen能進(jìn)入袋中收集糞便樣本。

　　幾個(gè)月后，當(dāng)這些鳥(niǎo)兒從巴哈馬遷徙到密歇根州時(shí)，Skeen和她的同事們利用一個(gè)大型的自動(dòng)無(wú)線電塔網(wǎng)絡(luò)即Motus野生動(dòng)物追蹤系統(tǒng)，找到跟他們?cè)诎凸R取樣的鳥(niǎo)兒完全相同的個(gè)體。Skeen說(shuō)道：“有12個(gè)無(wú)線電塔分布在密歇根州的鳥(niǎo)類繁殖區(qū)，當(dāng)我們的鳥(niǎo)類追蹤器在一個(gè)塔附近發(fā)出信號(hào)時(shí)，我們將使用一個(gè)手持無(wú)線電天線在該范圍內(nèi)行駛以尋找到該鳥(niǎo)。一旦我們接收到信號(hào)，我們就下車走動(dòng)并試圖用鳥(niǎo)兒的歌聲錄音來(lái)吸引它們。”當(dāng)鳥(niǎo)兒飛入研究人員設(shè)置的網(wǎng)中時(shí)，科學(xué)家們?cè)谠俅畏棚w鳥(niǎo)兒之前重復(fù)了紙袋程序。

　　研究人員利用近兩百個(gè)鳥(niǎo)糞樣本及來(lái)自巴哈馬和密歇根州的相同鳥(niǎo)類個(gè)體的樣本對(duì)鳥(niǎo)糞中存在的細(xì)菌進(jìn)行了遺傳分析。他們發(fā)現(xiàn)，密歇根州便便中的細(xì)菌跟巴哈馬州便便中的細(xì)菌不同。而更重要的是，同一只鳥(niǎo)的消化道里有不同的細(xì)菌，這取決于它們?cè)谑占蟊銜r(shí)的位置。

　　Skeen說(shuō)道：“這項(xiàng)研究最重要的部分之一是，我們能在不同地點(diǎn)的年度周期的不同部分重新捕獲鳥(niǎo)類，我們對(duì)同一群體和同一個(gè)體進(jìn)行了一對(duì)一的比較以及它們的微生物組如何變化。如果我們測(cè)試了不同的鳥(niǎo)類個(gè)體，我們就不能確定我們看到的變化是否是由于地點(diǎn)造成的，或它們只是種群之間的差異。由于我們觀察的是完全相同的鳥(niǎo)類，這些結(jié)果更有說(shuō)服力?！?/p>

　　這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，鳥(niǎo)類的微生物組在不同的地點(diǎn)有差異，甚至在同一個(gè)體內(nèi)也有差異，這可以幫助科學(xué)家解開(kāi)鳥(niǎo)類微生物組的工作原理。Skeen指出：“我們知道鳥(niǎo)類的微生物組跟大多數(shù)哺乳動(dòng)物的不同，但我們不知道到底是如何或?yàn)槭裁?。”在大多?shù)哺乳動(dòng)物中，存在的腸道細(xì)菌種類跟動(dòng)物的物種和進(jìn)化歷史密切相關(guān)，但對(duì)于鳥(niǎo)類，這些聯(lián)系似乎比較松散。相反，以前的研究表明，鳥(niǎo)類的腸道微生物組跟它們生活的地方有著更多的關(guān)系，而不是它們是什么物種?！霸谖覀兊难芯恐?，我們發(fā)現(xiàn)有一些細(xì)菌群可能是暫時(shí)性的--鳥(niǎo)類從它們的食物中獲得細(xì)菌，它們把其拉出來(lái)然后消失不見(jiàn)。這些細(xì)菌不會(huì)在鳥(niǎo)類身上定居，它們會(huì)進(jìn)進(jìn)出出，”Skeen說(shuō)道。

　　Skeen還指出，氣候危機(jī)可能會(huì)使腸道微生物組變得特別重要，因?yàn)閯?dòng)物試圖在變化的環(huán)境中生存。Skeen稱：“動(dòng)物的腸道微生物組是一個(gè)額外的分子多樣性水平，隨著全球氣候變化改變了生態(tài)系統(tǒng)，腸道微生物組可能是動(dòng)物能夠適應(yīng)變化的環(huán)境的途徑之一。腸道微生物組有自己獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)，它的發(fā)現(xiàn)時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟?！?/p>