Изучение слонов, жирафов и других диких животных в национальном парке Этоша в Намибии подчёркивает, как окружающая среда, биологический пол и анатомические различия могут влиять на вариативность микробиома кишечника у травоядных видов.
Поскольку микробиом кишечника играет решающую роль в здоровье животных, результаты работы могут быть использованы для разработки мер по сохранению видов.
«Это исследование ценно, потому что Этоша предоставила нам возможность собрать образцы такого большого количества видов в разных условиях окружающей среды», — говорит Эрин МакКенни, доцент кафедры прикладной экологии в Университете штата Северная Каролина и соавтор статьи о работе, опубликованной в PLOS One.
«Это даёт нам значимое представление о роли окружающей среды в формировании микробиома кишечника травоядных животных», — добавляет МакКенни.
К сожалению, это исследование может быть важным и по другой причине, — говорит МакКенни. — «Этоша переживает разрушительные лесные пожары, затрагивающие огромную часть парка. Поскольку наши образцы были взяты до пожаров, эти результаты могут помочь в усилиях по восстановлению, помогая нам понять, как микробиомы видов приспосабливаются к изменениям в рационе, которые происходят из-за воздействия пожаров на ландшафт».
Методы исследования
Для этого исследования учёные разделили Этошу на три зоны в зависимости от количества осадков, получаемых каждой зоной. Разнообразие и численность видов растений варьировались от зоны к зоне из-за различий в количестве осадков, но девять из 11 видов травоядных были обнаружены во всех трёх зонах.
Исследователи смогли собрать свежие образцы фекалий у таких видов, как африканские слоны (Loxodonta africana) и ангольские жирафы (Giraffa camelopardalis angolensis), а также у антилоп гну, двух видов зебр и других видов антилоп.
Команда исследователей использовала методы экстракции ДНК и секвенирования, чтобы определить, какие виды бактерий присутствуют в фекалиях, что дало им информацию о типах и численности бактерий, присутствующих в микробиоме кишечника каждого животного.
«В итоге у нас получилось 312 образцов фекалий у 11 видов, что дало нам множество данных о микробиоме, и наш анализ позволил глубже понять переменные, которые могут влиять на эти микробные экосистемы», — говорит Райли Дженсен, первый автор статьи и недавний выпускник магистратуры Университета Северного Мичигана.
Основные выводы
Одним из наиболее интересных выводов было то, что существует пять типов бактерий, которые служат экологическими индикаторами. Относительное обилие этих пяти микробов варьировалось предсказуемым образом от зоны к зоне. Все эти микробы известны тем, что либо расщепляют липиды, либо расщепляют клетчатку на питательные вещества, которые животные могут переваривать.
«Также один из этих экологических индикаторов — целый тип бактерий, который ранее был идентифицирован в микробиоме кишечника верблюдов», — говорит МакКенни. «Верблюды — травоядные животные, но они не тесно связаны ни с одним из видов, которые мы исследовали в этом исследовании, поэтому обнаружение этого типа бактерий здесь говорит о том, что это особенно надёжный индикатор условий окружающей среды в местах, где вода в дефиците».
Исследователи также обнаружили ряд микробных различий, которые можно объяснить различиями в биологическом поле и морфологии кишечника у разных видов. Однако были получены интересные результаты, касающиеся слонов.
«У слонов было два типа «основных» микробов — то есть эти микробы были обнаружены более чем в половине образцов слонов — которые были редкостью у других видов», — говорит Дженсен. «Это, вероятно, связано с тем, что слоны едят более широкий спектр растительных материалов, чем другие виды».
«Это выделялось, потому что мы обнаружили 22 типа основных бактерий в целом, и 20 из этих типов бактерий были основными для нескольких видов, но у слонов было только два типа основных бактерий, которые не были распространены у других видов. Это подчёркивает роль, которую играет пищевое поведение и окружающая среда в формировании микробиома кишечника», — добавляет Дженсен.
«Мы воодушевлены этой работой отчасти потому, что мы смогли собрать высококачественные образцы у видов в регионе, который ранее не изучался для исследований микробиома кишечника, и мы получили очень точные данные», — говорит Диана Лафферти, соавтор статьи и доцент кафедры биологии в Университете Северного Мичигана.
«Это уровень детализации и качества данных, который часто достигается только в условиях содержания животных или в клинических условиях», — говорит МакКенни.
«И мы, по сути, установили базовый уровень, который можно использовать, чтобы помочь нам понять любые изменения, которые мы наблюдаем у этих видов в этом регионе», — говорит Лафферти. «Это особенно важно, учитывая критическую роль, которую многие из этих видов играют в этих экосистемах, и критическую роль, которую микробиомы кишечника играют в здоровье животных».
Предоставлено Университетом штата Северная Каролина.
Другие новости по теме
- Ирландские шмели с бурой полосой на хвосте генетически отличаются от своих британских собратьев, показало исследование.
- Исследование солнечных электростанций как потенциальных мест обитания для летучих мышей
- NASA планирует создать на Луне гигантские стеклянные сферы, словно из научно-фантастического фильма! Учёные озадачены спиральными узорами галактик, которые могут доказать, что мы находимся внутри чёрной дыры
- Департамент природных ресурсов Миннесоты должен принять дополнительные меры для решения проблем, связанных с лесозаготовками на землях, предназначенных для дикой природы, — говорится в результатах аудита
- Дорожная карта интегрированной сети биологических данных и данных об окружающей среде может преобразовать научные исследования
- Сканирующая электронная микроскопия позволяет увидеть кожу акулы в сверхмощном увеличении.
- Гриб Марио существует в реальной жизни
- Только один бренд бутилированной воды не содержит микропластик — это подтверждает новое научное исследование
- Скелет и раковина? Древнее ископаемое наконец находит своё место на «древе жизни»
- Освещение на солнечных батареях сокращает запутывание морских черепах в рыболовных сетях на 63%
Другие новости на сайте
- Химия корней растений определяет распространение генов устойчивости к антибиотикам от навоза к сельскохозяйственным культурам, свидетельствуют исследования
- Вода раскрывает суперспособности, скрытые на наноуровне
- Лучшее спортивное купе BMW для покупки сегодня — это не M2 и не M4
- Mazda представит новую концепцию и технологию сокращения выбросов CO₂ на выставке Japan Mobility Show 2025
- Использование телефонов подростками может негативно влиять на семейные отношения и психическое здоровье
- Subaru возвращает дух STI с двумя концептами и крупным дебютом электромобиля
- Открытие четырёх каменных мегаструктур может изменить наше представление о доисторических обществах
- Усиление коллективного излучения света с помощью атомных взаимодействий: исследователи разрабатывают лазерное сканирование на основе жидкости для визуализации мозга
- Липидные наночастицы, привлекающие альбумин, могут сделать будущие мРНК-вакцины безопаснее и эффективнее.
- Новый катализатор позволяет получать водород из метана при низких температурах с пониженным выбросом углекислого газа