Адаптация к сезонной диете: как микробиом кишечника японских макак справляется с нехваткой пищи

от

Люди могут есть бананы круглый год, но дикие животные должны питаться в соответствии с сезоном. Для них сезонные изменения в доступности пищи представляют серьёзную проблему, особенно в умеренных регионах, таких как Япония, где ярко выражена смена сезонов.

Японские макаки обитают севернее и в более холодном климате, чем любые другие приматы, кроме человека. Они любят есть фрукты и семена, но когда их нет, обезьянам приходится полагаться на низкокачественные продукты, такие как листья и кора. Как животные, подобные макакам, адаптируются к таким изменениям в рационе, давно является центральным вопросом экологии.

Известно, что состав микробиома кишечника меняется в зависимости от рациона и окружающей среды у многих животных, поэтому исследования всё чаще сосредоточены на том, как кишечные микробы помогают животным справляться с сезонными изменениями в рационе. Но учёные до сих пор не до конца понимают, как эти микробные изменения влияют на эффективность пищеварения.

Исследование микробиома кишечника японских макак

Команда исследователей из Киотского университета выяснила, как микробиом кишечника японских макак реагирует на изменения в их рационе. Исследование проводилось в течение года и было сосредоточено на макаках, обитающих на острове Якусима на юге Японии. Работа опубликована в журнале Ecology and Evolution.

С помощью наблюдений за поведением исследователи записали тип и количество пищи, которую едят макаки, связав эту информацию с изменениями в их микробиоме кишечника. Они собрали свежие образцы фекалий диких макак для извлечения кишечных микробов, использовали анализ гена 16S рРНК для изучения состава микробиома и анализ ферментации in vitro для прямого измерения ферментативной способности микробиома кишечника в отношении различных продуктов питания, которые являются частью рациона обезьян.

«Это исследование было сложным, потому что мне часто приходилось вставать посреди ночи, чтобы следить за ферментацией, а затем продолжать наблюдение за обезьянами на следующий день», — говорит автор исследования Вани Ли. «Но оно того стоило, чтобы увидеть, как анализ ферментации in vitro раскрыл скрытую силу кишечных микробов».

Их результаты показывают, что как состав, так и ферментативная способность микробиома кишечника гибко меняются в зависимости от сезона, причём последняя особенно увеличивалась в суровую зиму, когда макаки питались листьями. В отличие от этого, такие продукты, как фрукты и семена, легко усваивались всеми видами кишечных микробов.

Исследователи были заинтригованы, обнаружив, что потребление зрелых листьев, в частности, а не потребление клетчатки в целом, повысило ферментативную способность микробиома кишечника. Это говорит о том, что потребление листьев может способствовать отбору микробов, которые могут метаболизировать не только клетчатку, но и вторичные метаболиты растений, обнаруженные в листьях, помогая обезьянам справляться с химически защищённой пищей в суровые сезоны.

«Связывая воедино как микробный состав, так и функции, наше исследование даёт всестороннюю перспективу, которую можно применить не только к другим приматам, но и к широкому кругу диких животных», — говорит Ли.

По мере того как изменение климата и вырубка лесов продолжают изменять среду обитания диких животных, понимание того, насколько микробная гибкость может защитить хозяев от нехватки пищи, будет иметь решающее значение для прогнозирования устойчивости и разработки стратегий сохранения дикой природы.

Предоставлено Киотским университетом.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте