Что формирует состав микробиома кишечника у древесных славок?
Различия в составе бактерий и других микроорганизмов, живущих в пищеварительном тракте птиц — их кишечном микробиоме — в первую очередь не определяются разнообразием рациона, что противоречит недавно предложенной гипотезе. Исследователи из Penn State обнаружили, что эволюция может играть более важную роль в объяснении этих различий, что потенциально влияет на адаптацию видов к новым местообитаниям.
Контекст и гипотеза
У наземных млекопитающих эволюционная история — ключевой фактор сходства микробиомов близкородственных видов. У птиц и летучих мышей различия между видами менее выражены. Была выдвинута гипотеза, что это связано с адаптацией к полёту: укороченный и упрощённый пищеварительный тракт ускоряет прохождение пищи, что может увеличивать влияние диеты на микробное сообщество.
Методология исследования
В исследовании, опубликованном 21 ноября в журнале Molecular Ecology, команда:
- Собрала более 400 образцов фекалий от 15 видов древесных славок в Пенсильвании и Нью-Йорке.
- Проанализировала ДНК для идентификации видов бактерий в кишечнике и видов насекомых в рационе каждой птицы.
Ключевые результаты
- Основной фактор — видовая принадлежность птицы. Разнообразие бактерий в микробиоме сильнее всего коррелировало с видом славки.
- Диета не главное: разнообразие насекомых в рационе не было тесно связано с разнообразием кишечных бактерий.
- Эволюционный сигнал: сходство микробиомов между видами лучше соответствовало "древу жизни" славок (эволюционному родству), чем сходству их рационов.
Выводы и перспективы
Гипотеза о том, что ускоренный оборот содержимого кишечника усиливает влияние диеты на микробиом, может быть слишком упрощённой. Эволюционная история, по-видимому, играет более значимую роль.
Исследователи планируют изучить:
- Влияние конкретных пищевых объектов на конкретные бактерии.
- Источник бактерий: пища или среда обитания.
- Изменения микробиома на протяжении полного миграционного цикла птиц, учитывая смену физиологии и рациона.
Исследование также открывает вопросы о роли микробиома в адаптации к новым местообитаниям и в успешности гибридного потомства, часто встречающегося у славок.