Микробиом кишечника диких птиц связан с окраской и физическим состоянием

Микробиом влияет на приспособленность организма: низкое разнообразие может приводить к проблемам с иммунитетом и усвоением питательных веществ, а высокое — повышать устойчивость к стрессу и патогенам.

Исследователи из Университета Флориды в течение пяти лет изучали связь микробиома кишечника певчих птиц с признаками, влияющими на их здоровье и успех размножения. В то время как связь микробиома с другими признаками описана в лабораторных экспериментах, о таких отношениях у диких животных, особенно птиц, известно мало.

Новое исследование на примере северного кардинала (Cardinalis cardinalis) впервые описывает, как микробиом дикой птицы связан с её украшениями (орнаментацией) и физическим состоянием. Ярко-красное оперение и клюв этой птицы являются классическим примером того, как каротиноидные пигменты отражают качество особи.

Результаты, опубликованные в журнале Oikos, показывают, что разнообразие микробиома кишечника кардинала можно предсказать по его физическому состоянию и качеству украшений — красного оперения и клюва.

"Наши результаты подтверждают гипотезу о том, что здоровье дикой птицы связано с её микробиомом, и что 'привлекательность' украшений самца может сигнализировать о его здоровье", — говорит старший автор исследования Риэнди Андерсон.

Это исследование имеет важное значение для биологии охраны природы и способствует лучшему пониманию способов улучшения здоровья животных в условиях дикой природы, зоопарков и программ разведения исчезающих видов.

Для проверки связей между микробиомом и приспособленностью хозяина исследователи взяли пробы клоакального микробиома у диких кардиналов, измерили индекс физического состояния, оценили окраску половых украшений (клюва и оперения) и собрали кровь для оценки глюкокортикоидного ответа на стресс.

"В целом, насыщенность и красный цвет украшений кардинала положительно коррелируют с качеством особи. Таким образом, более насыщенная красная окраска указывает на большее содержание каротиноидных пигментов. Нам удалось показать, что окраска кардинала связана с разнообразием его микробиома", — отмечает первый автор исследования Морган Слевин.

Как альфа-, так и бета-разнообразие бактерий были связаны с индивидуальными вариациями физического состояния и несколькими половыми украшениями, но не с концентрацией глюкокортикоидов. Насыщенность окраски клюва также была связана с бета-разнообразием, что указывает на то, что птицы со схожим цветом клюва имели более схожую структуру микробного сообщества.

"Хотя мы предполагали, что птицы с наиболее насыщенным клювом будут особями наивысшего качества, а у особей наивысшего качества будет наиболее разнообразный микробиом, наши результаты позволяют предположить, что поддержание разнообразного микробиома может, напротив, обходиться ценой снижения насыщенности клюва", — говорит Слевин.

Исследования на популяции свободноживущих певчих птиц дополняют растущий массив работ, связывающих приспособленность птиц-хозяев с характеристиками их внутреннего бактериального сообщества.

"В конечном итоге, наше исследование и последующие работы должны приблизить нас к ответу на общий вопрос: может ли микробиом кишечника птицы предсказать качество особи", — заключает Андерсон.