Kas formuoja Aliaskos rudųjų lokių žarnyno mikrobiomas? Vieta, vieta, vieta

an adult brown bear and cub stand on a small spit of land with a lake on three sides

Neseniai atliktas Aliaskos rudųjų lokių tyrimas (Ursus arctos) nustato, kad lokių populiacijų žarnyno mikrobiomas labai skiriasi, priklausomai nuo lokių gyvenimo vietos. Šis atradimas pagerina mūsų supratimą apie ryšį tarp laukinės gamtos buveinių, mitybos ir žarnyno mikrobiomų įvairovės.

„Žarnyno mikrobiomas yra mikrobų gyvybės ekosistema, kuri apgyvendina gyvūno virškinimo sistemą – ir ši mikrobioma vaidina svarbų vaidmenį gyvūno gerovei“, – sako Erin McKenney, straipsnio apie darbą bendraautorė ir docentė. taikomąją ekologiją Šiaurės Karolinos valstijos universitete. „Viskas, ką sužinome apie šiuos mikrobiomas, padeda mums priimti labiau pagrįstus sprendimus, kad palaikytume laukinių gyvūnų rūšių sveikatą.

„Aliaskos dykuma, svarbi rudųjų lokių buveinė, keičiasi“, – sako Grantas Hilderbrandas, tyrimo bendraautoris ir Nacionalinio parko tarnybos Aliaskoje išteklių regiono direktorius. „Žarnyno mikrobiomas yra naujas diagnostikos įrankis, leidžiantis suprasti laukinių gyvūnų populiacijų sveikatą. Tai taip pat gali padėti mums numatyti, kaip pasikeis gyvūnų sveikata keičiantis aplinkai. Tyrimas, kurį atlikome čia, sudaro pagrindą mūsų supratimui apie Aliaskos ikoninių rudųjų lokių žarnyno mikrobiomas.

Mokslininkai pradėjo projektą siekdami apibūdinti, kaip atrodo Aliaskos rudųjų lokių žarnyno mikrobiomas.

„Šiame kontekste lokiai yra ypač įdomūs, nes jie yra visaėdžiai“, – sako Diana Lafferty, straipsnio bendraautorė ir Šiaurės Mičigano universiteto biologijos docentė. „Meškos veikia kaip plėšrūnai ir kaip šiukšlės, o jų žarnyno sistema yra gana paprasta, o tai reiškia, kad jų mikrobioma gali atlikti ypač svarbų vaidmenį padedant jiems iš savo dietos išgauti maistines medžiagas. Šiuo projektu norėjome nustatyti, kaip atrodo „sveiki“ mikrobioma šiems gyvūnams, kurie yra palyginti netrikdomi.

Tyrėjai taip pat gavo naudos iš kitų tyrimų, kurie jau buvo vykdomi. Nacionalinio parko tarnyba jau vykdė tyrimų projektus, kurių metu buvo sekami ir stebimi laukiniai rudieji lokiai trijuose nacionaliniuose parkuose ir draustiniuose: Katmai; Klarko ežeras; ir Arkties vartai.

„Bendradarbiaudami su vykdomais projektais galėjome surinkti visus duomenis ir pavyzdžius be papildomų išlaidų“, – sako Hilderbrandas.

Šiam tyrimui mokslininkai ištyrė 66 išmatų mėginius iš 51 rudojo lokio, kurie buvo paimti ankstesnių tyrimų metu. Kadangi šie mėginiai buvo renkami vykdant vykdomas mokslinių tyrimų iniciatyvas, mokslininkai taip pat turėjo duomenų apie kiekvieno lokio amžių, lytį, dydį ir kūno būklę.

Tyrėjai išskyrė mikrobų DNR iš išmatų mėginių ir įvertino šiuos rezultatus, kad nustatytų, kokių mikrobų buvo kiekviename mėginyje.

„Mes nustatėme reikšmingus lokių mikrobiomų įvairovės skirtumus kiekviename iš trijų parkų“, – sako Sarah Trujillo, atitinkama straipsnio autorė, dirbusi tyrime būdama NMU absolventė. „Katmai turėjo didžiausią įvairovę, be to, turėjo pačius įvairiausius maisto šaltinius. Arkties vartuose, kurių maisto ištekliai buvo riboti, taip pat buvo lokių, kurių žarnyno mikrobioma buvo mažiausiai įvairi. Kitaip tariant, radome tai, ko tikėjomės: kuo įvairesnė mityba, tuo įvairesnė žarnyno mikrobioma.

„Tačiau, nors kiekviename parke radome aiškių mikrobiomų įvairovės skirtumų, šių skirtumų nepavyko visiškai paaiškinti vien dieta. Atrodo, kad yra kažkas kito, ko mes dar iki galo nesuprantame. Tai ateities tyrimų sritis.“

Straipsnis „Vidiniai ir išoriniai veiksniai įtaka visaėdžio žarnyno mikrobiomui“ paskelbtas žurnale PLOS ONE. Tyrimo bendraautoriai yra Kyle’as Joly ir Buckas Mangipane’as iš Nacionalinio parko tarnybos; Lindsey Mangipane, David Gustine ir Joy Erlenbach iš JAV žuvų ir laukinės gamtos tarnybos; ir Matthew Rogers iš Nacionalinės jūrų žuvininkystės tarnybos.

Darbas buvo atliktas remiant Šiaurės Mičigano universitetą ir Nacionalinio parko tarnybą.

-laivininkas-

Pastaba redaktoriams: Toliau pateikiama studijų santrauka.

„Vidinių ir išorinių veiksnių įtaka visaėdžio žarnyno mikrobiomui“

Autoriai: Sarah M. Trujillo ir Diana JR Lafferty, Šiaurės Mičigano universitetas; Erin A. McKenney, Šiaurės Karolinos valstijos universitetas; Grant V. Hilderbrand, Kyle Joly ir Buck A. Mangipane, Nacionalinio parko tarnyba; Lindsey S. Mangipane, David D. Gustine ir Joy A. Erlenbach, JAV žuvų ir laukinės gamtos tarnyba; ir Matthew C. Rogers, Nacionalinė jūrų žuvininkystės tarnyba

Paskelbta: balandžio 8 d. PLOS ONE

DOI: 10.1371 / journal.pone.0266698

Santrauka: Žarnyno mikrobiomos (GMB), sudėtingos mikroorganizmų bendruomenės, gyvenančios jų šeimininkų virškinimo trakte, atlieka daugybę mikroekosistemų paslaugų, pavyzdžiui, palengvina energijos pasisavinimą ir moduliuoja imuninį atsaką. Nors mokslininkai vis labiau pripažįsta GMB vaidmenį šeimininko sveikatai, GMB vaidmuo laukinės gamtos ekologijoje ir išsaugojime dar turi būti visiškai suvoktas. Čia mes naudojame ruduosius lokius (Ursus arctos) kaip ekologinį modelį, skirtą (1) apibūdinti GMB bendruomenės sudėtį, susijusią su didelio visaėdžio vieta, sezonu ir dauginimosi būkle; (2) ištirti, kaip išoriniai ir vidiniai veiksniai daro įtaką GMB bendruomenės narystei ir struktūrai; ir (3) kiekybiškai įvertinti GMB bendruomenių skirtumus įvairiose vietose, metų laikais, lyties ir dauginimosi sąlygose. Siekdami šių tikslų, mes paėmėme rudojo lokio išmatų mėginius, surinktus Jungtinių Valstijų nacionalinio parko tarnybos tyrimų metu trijuose nacionaliniuose parkuose ir draustiniuose (Katmai, Clark ežere ir Arkties vartuose), ir išskyrėme mikrobų DNR 16S rRNR amplikonų sekos nustatymui ir mikrobų taksonomijai. klasifikacija. Mes išanalizavome GMB bendruomenes naudodami alfa ir beta įvairovės indeksus, vėliau naudodami linijinius mišrius modelius, kad ištirtume alfa įvairovės ir išorinių bei vidinių veiksnių ryšį. Katmai rudieji lokiai turėjo didžiausią alfa įvairovę, o Gates rudieji lokiai turėjo mažiausiai alfa. Mūsų rezultatai rodo, kad vieta ir mityba lemia GMB skirtumus, o lokiai turi mažesnę filogenetinę įvairovę, nes didėja atstumas nuo parko sausumos. Rudųjų lokių GMB stebėjimas galėtų padėti vadovams greitai aptikti ir įvertinti aplinkos trikdžių poveikį rudųjų lokių sveikatai. Integruodami makro ir mikroekologines perspektyvas, siekiame informuoti apie vietos ir kraštovaizdžio valdymo sprendimus, skatinančius ilgalaikę rudųjų lokių apsaugą ir valdymą.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.