白犀牛

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TUhjnbcbe - 2020/11/5 16:15:00

上月,一场森林大火席卷了南澳大利亚,生活在此处的考拉遭受了严峻的大火考验。

据ABCNews12月9日报道,澳洲新南威尔士州,超过两千只考拉或被烧死,数千公顷的考拉栖息地被毁。考拉的生存环境会日益严峻,考拉目前已经被列为渐危物种,它们急需被拯救。

让考拉改变饮食习惯

幸存的考拉们栖息地被严重破坏,桉树的减少让考拉的繁殖变得更加艰难,如何让考拉的生存不受食物的限制?或许改变他们的食物喜好可以帮上忙。

考拉可以说是世界上最挑剔的食客之一了——它们只吃桉树的叶子,甚至严格筛选桉树的品种。

研究发现,它们挑剔的食谱在一定程度上是由它们肠道里的细菌决定的;这些细菌的组成限制了考拉个体消化不同种桉树叶的能力(从而形成其独特的食谱)。

这个发现于6月8日在美国乔治亚州亚特兰大市举行的年度美国微生物学会(AmericanSocietyforMicrobiology)上发布。为了研究肠道细菌对动物适应生存环境变化的影响,研究考拉和其他濒危物种的科学家们正在试图验证改变饮食或粪便移植能否调整动物的肠道细菌,从而增加这些动物的生存几率。

对于考拉(学名Phascolarctoscinereus)来说,这个问题已是燃眉之急,它们在澳大利亚的栖息地处于人类活动的威胁范围内。在一些地区,桉树叶作为考拉的食物已经供不应求,然而即使考拉被转移到食物充裕的地方,仍有部分考拉无法存活。澳大利亚西悉尼大学(WesternSydneyUniversity)的考拉生态学家BenMoore和他的同僚通过实验发现,这种现象可能由桉树种类和考拉肠道内细菌种类的不匹配造成。

在这个实验中,Moore和他的团队从澳大利亚20个地区收集了只考拉的粪便样本。他们化验了这些粪便里的植物残渣,发现即使生活在同一个区域,一些考拉只吃一种叫做多枝桉(学名Eucalyptusviminalis;民间更多称为速生桉,较多被引进入云南省作为绿化树种)的高营养桉树叶,另一些考拉只吃营养更少的斜叶桉(学名E.obliqua);两种都吃的考拉只占少数。就算两只考拉的生活范围只有10米之隔,它们都可能有不同的食物喜好。

在Moore和他的同僚化验了这些粪便样本之后,发现只吃多枝桉树叶和只吃斜叶桉树叶的考拉粪便中细菌组成不同。为了弄明白是不同的饮食导致了细菌的不同,还是细菌组成的不同限制了考拉的饮食,研究者们把六只野生、只吃斜叶桉的考拉的粪便移植到了六只野生、偏好多枝桉的考拉体内。仅在18天内,接受了粪便移植的考拉的肠道细菌就变得和粪便来源考拉的菌落相类似。移植了粪便的一些考拉似乎变得更愿意尝试斜叶桉树叶了。

对于Moore来说,这些改变似乎表明考拉之间的粪便移植可以扩大个体考拉的食谱,并由此增加它们在桉树林被破坏的情况下的存活率。

墨西哥城国立自治大学(NationalAutonomousUniversityinMexicoCity)的微生物生态学家EriaRebollar评价道:这个在考拉群体中进行的实验是首批证明粪便移植能改变野生动物肠道菌落的研究之一。而她自己在美国微生物学会展示的研究发现,从一些青蛙皮肤上移植的细菌能保护接受移植的青蛙不受致死真菌的感染。

跨物种种植

其他的实验甚至表明,一些动物在接受了其他物种的粪便移植之后能形成的新的微生物组成并从中获益。微生物学家DeniseDearing和他在盐湖城犹他州大学(UniversityofUtahinSaltLakeCity)的团队通过实验发现,沙漠林鼠(desertwoodrats,学名Neotomalepida)——实验室小白鼠的一个远亲——在肠道中携带着一种特殊的细菌;这种细菌可以让他们食用含有草酸盐的植物,而在通常情况下草酸盐会导致肾结石。当科学家们和Moore的团队把木鼠的粪便移植到小白鼠体内后,小白鼠也获得了消化草酸盐的能力。

另一些研究表明,仅仅是改变濒危物种的食谱,使食物更符合它们体内的既存的微生物组成,就能实现对一些濒危物种的保护。同样在美国微生物大会上,加州圣地亚哥动物园(SanDiegoZooinCalifornia)的科学家们也展示了他们类似的发现:濒危的南部白犀牛(学名Ceratotheriumsimumsimum)的繁殖率受它们肠道细菌的影响,而圈养的南部白犀牛通常不能正常的繁殖。

圣地亚哥动物园的团队比较了圈养白犀牛和独角犀牛(学名Rhinocerosunicornis)的粪便;后者即使在圈养状态也能顺利繁衍。通过比较发现,白犀牛的粪便里有一种叫植物雌激素的物质;这种物质在豆类和苜蓿类植物中广泛存在,并且可以影响雌性繁殖相关的荷尔蒙。由于这两种犀牛的食物来源是基本相同的,研究团队认为是它们的肠道细菌分解植物雌激素的不同机制造成了粪便组成物质的区别。

为了检验这个假设,动物园的工作人员把雌性白犀牛的食物换成了低植物雌激素含量的草料。在两年的时间内,两头从未成功繁殖过雌性白犀牛受孕,并成功生下了健康的幼崽。圣地亚哥动物园的分子生物学家CandaceWilliams表示,现在这个动物园里所有犀牛的饮食都被换成了这种草料,他们也与其他动物园的同事交流了这一成果。

Williams的团队如今正在尝试分辨是哪一种细菌造成了这种变化,并比较圈养的和南非野生的犀牛的菌落差别。她表示:“面对动物园里的动物,人们通常不会对它们身上的小细菌(对动物健康的影响)考虑太多。”

Dearing认为,这类实验会随着DNA测序技术的发展而取得更多成果,研究人员也将能更容易识别动物体内的微生物组成。她还做出预测:这些测试会揭露更多动物的肠道菌落影响它们野外生存能力的例子。“相比于有记录的案例,我相信这一现象(在自然界)的发生更为普遍,”她说,“部分原因是我们直到最近才拥有了这样测试细菌组成的技术和工具。”

本文来自:环球科学

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