死后粪便可以教会我们很多关于鸟类肠道微生物组的知识

数百万只鸟因撞击窗户而死亡,但它们的身体中蕴藏着宝贵的信息。
A baby song thrush bird looks up from the forest floor.
一只雏鸟画眉鸟从森林地面抬头仰望。鸟类肠道微生物组可能与其环境的关系比哺乳动物物种中看到的内在、恒定的关系更密切。 Deposit Photos

窗户可能是 鸟类的死亡陷阱——毕竟,它们的视力使得区分玻璃和清晰的飞行空间变得困难或不可能。每年仅在美国,就有数百万只鸟在迁徙途中撞击窗户,这些碰撞 导致3.65亿至近10亿只鸟死亡

多年来,志愿者和科学家们每年春天和秋天都会 在全国各地收集死亡的鸟类,以救治受伤的鸟类并记录死去的鸟类。这些鸟类的身体中蕴含着宝贵的科学信息,特别是当它们被进行长期比较时。

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一项于3月28日发表在《分子生态学》杂志上的 研究,正通过使用这些独特的样本,帮助科学家们更好地理解鸟类与其肠道内多种微生物之间的关系。

“在人类中,肠道微生物组——生活在我们消化道中的细菌、真菌和其他微生物的集合——对我们的整体健康至关重要,甚至可以影响我们的行为。但科学家们仍在试图弄清楚微生物组在鸟类中的作用有多大,”共同作者、芝加哥菲尔德博物馆的生物学家兼研究助理 Heather Skeen 在一份声明中

不同的哺乳动物物种 倾向于拥有自己独特的肠道微生物。这些微生物帮助它们消化食物和抵抗疾病,有证据表明这些 关系可以追溯到数百万年前。研究人员发现,鸟类肠道微生物组可能遵循一套完全不同的规则。

“鸟类肠道微生物组似乎不像宿主物种那样紧密相连,所以我们想知道是什么影响了它们,” Skeen 。“这项研究的目的是看看鸟类微生物组是否稳定,或者是否在短时间内发生变化。”

Skeen 专注于四种常见的鸣禽,称为 画眉鸟,但芝加哥在撞击城市建筑后,有几十种画眉鸟物种。她在三年内采集了747只鸟的样本,并包括了来自 画眉鸟夏季繁殖地 加拿大马尼托巴省以及美国中西部密歇根州和明尼苏达州的样本。

为了进入鸟类腹腔,她从小鸟的腹部切开一个小口,取出里面的东西。然后,她将鸟粪从肠道转移到特殊的滤纸卡片上,以保存 DNA。然后,这些遗传物质被送去进行细菌分类。

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“分析粪便中存在的细菌 DNA 让我们能够确定存在哪些类型的细菌,” Skeen 。“结果发现,存在约27,000种不同的细菌。”

研究小组考察了样本中细菌的趋势,发现不同鸟类物种似乎不像哺乳动物那样拥有自己独特的微生物群。相反, 时间是鸟类和其微生物组中细菌之间最明显的联系。肠道微生物组的细菌组成在季节之间以及年份之间存在显著差异。

菲尔德博物馆收藏中一抽屉的画眉鸟,它们因撞击城市窗户而死亡。来源:Heather Skeen。

结果 表明,鸟类微生物组可能与其环境的关系比大多数哺乳动物物种中看到的内在、恒定的关系更密切。

菲尔德博物馆鸟类副馆长、该论文的合著者 Shannon Hackett 表示,该博物馆收集因建筑物死亡的鸟类已有40年,这项研究有助于说明博物馆收藏品对研究的价值。

“当时,人们说,‘你在干什么?’ 但事实是他已经这样做了四十年,这意味着我们有机会在相当短的时间内研究鸟类。我们目前有超过10万只因窗户撞击而死亡的鸟类,这是一个极其丰富的资源,” Hackett 在一份声明中 。“随着技术的发展以及像 Heather 这样的新科学家涌现,我们能够利用这些资源做的事情也越来越广泛。”

一些 帮助鸟类避免撞击窗户的方法 包括在窗户上使用对鸟类隐形但又能让光线进入的贴花和薄膜,支持使用对鸟类安全的建筑,以及在夜间关闭室内灯光。

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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