对非洲动物的研究揭示环境、食性和肠道微生物的关系学术资讯

Tyler Kartzinel正在肯尼亚中部的Ol Jogi保护中心收集粪便样本。

环境变化可能会影响动物吃什么，进而通过各种方式影响动物的肠道微生物以及动物健康，这一过程只有在自然环境下才能了解清楚。近日，据《美国国家科学院院刊》（PNAS）报道，来自美国布朗大学的研究人员通过收集并分析非洲草原上33种食草动物的1000多个粪便样本的DNA信息，揭示了食物、环境和微生物之间的关系。“这项基于DNA的创新研究，也有望会为理解和研究人类肠道微生物提供新的途径。”论文主要作者、布朗大学生态学和进化生物学助理教授Tyler Kartzinel说。

通过分析样本的中DNA，推测动物的食物组成和肠道微生物群落，研究人员得出与假设一致的三个主要结论：1）近缘物种有相似的菌群，并且在一定程度上有相似的食物组成；2）吃不同食物的物种的菌群结构往往不同；3）食物随季节变化的动物，其肠道微生物也会随之产生巨大变化。然而，研究人员也发现牛、绵羊和骆驼等驯化物种的肠道微生物随季节变化较野生动物更大。就算与食物组成相似，亲缘关系最近的野生动物相比，结果同样如此。

Kartzinel对此提出了三个解释：驯化；牧民会选择食物和水源都好的地方放牧；家畜晚上在畜栏中能得到保护。他和同事准备进一步研究某些物种肠道微生物对季节变化更为敏感的原因。他指出，通过本研究的方法可以进行更深入的分析。以前肠道微生物研究主要有两种模式：1）种间研究，研究几种动物肠道微生物之间的差异；2）种内研究，比较同物种不同个体，不同季节肠道微生物差异。Kartzinel说：“我们的工作将以前的发现串联了起来，比如说季节变化对肠道微生物不再是有或者没有影响，相反，我们发现季节变化对微生物的影响程度在强弱之间存在一个梯度变化，它们之间的关系不再是有或无的二元关系。”

研究中还提出了其它问题，比如微生物群落的季节性敏感反应到底健康与否？Kartzinel说：“你可以认为动物是为了适应环境的变化而改变它们的食物和肠道微生物群落，也可以猜测它们是由于环境变化导致的生存压力而做出改变。”

此外，Kartzinel等还希望能确定到底是食物还是肠道微生物对动物的环境更加敏感，同时通过实验来判断食物和肠道微生物群落变化对野生动物健康的重要性。这对濒危物种和人类的家畜都很有意义。如果肠道微生物真的会对动物的健康和行为有重大影响，那么它可能将影响食物网、生物群落以及整个生态系统。同时，研究团队已经开始探讨这项研究与人类的相关性。

科界原创编译：攀汗审稿：阿淼责编：雷鑫宇

期刊来源：《美国国家科学院院刊》

期刊编号：0027-8424

原文链接：

https://phys.org/news/2019-11-african-animals-illuminates-links-environment.html