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北卡罗来纳州立大学、史密森尼学会和杜克大学的一项新研究发现,竹狐猴、大熊猫和小熊猫有48种相同的肠道微生物——尽管它们在进化过程中相隔了数百万年。
“竹狐猴的进化树在8300万年前就与这两个熊猫物种分道扬镳了——这比恐龙灭绝早了1800万年,”北卡罗莱纳州立大学博士后研究员、该研究论文的第一作者艾琳·麦肯尼(Erin McKenney)说。“这些物种也隔着数千英里和印度洋。小熊猫和大熊猫也不是近亲,它们最近的祖先出现在4750万年前。狐猴是灵长类动物,小熊猫和浣熊有亲缘关系,熊猫和熊有亲缘关系。
麦肯尼说:“然而,这三个物种共享这48种肠道微生物——每个物种的肠道中都有超过12%的微生物类型。”“唯一的共同特征是它们的饮食:这三个物种几乎都以竹子为食。”
竹子不容易吃。它在身体上是艰苦的,很难分解,而且没有特别的营养。为了在竹子的饮食中茁壮成长,动物需要一些帮助来分解纤维物质,以获得必要的营养。对于那些只有简单内脏的动物来说尤其如此,比如竹狐猴、小熊猫和大熊猫。
为了确定是否有共同的微生物对这些以竹子为食的物种的成功至关重要,研究人员在杜克狐猴中心从竹狐猴的粪便中取样;国家动物园的大熊猫;以及史密森尼保护生物学研究所的小熊猫。研究人员对每个样本进行了10万个基因序列分析,试图捕捉每个物种的肠道微生物群的全部多样性。
在发现的48种共同微生物中,有些也存在于其他喜欢富含纤维饮食的动物中。例如,牛身上也有几种,白蚁身上也有一种。这表明,这些微生物在分解纤维以提取营养物质方面发挥了作用。
此外,研究人员比较了竹狐猴和密切相关的环尾狐猴的肠道微生物群,发现只有8种微生物是相同的。
麦肯尼说:“这确实强调了饮食在决定我们肠道中生活的东西方面所起的作用,反过来,这些微生物生态系统如何塑造动物的生活方式。”
纸”,来自两种哺乳动物目(灵长类,食肉目)的竹子专家共享大量低丰度的肠道微生物发表在杂志上微生物生态学.该论文的合著者是史密森尼国家动物公园和保护生物学研究所的迈克尔·马斯兰卡;澳大利亚国立大学的艾伦·罗德里戈;以及杜克大学的安妮·尤德。这项工作得到了美国国家科学基金会(National Science Foundation) 1455848和Ion Torrent的支持。
希普曼-
编辑:研究摘要如下。
“两种哺乳动物目(灵长类和食肉目)的竹子专家共享大量低丰度的肠道微生物。”
作者: Erin A. McKenney,北卡罗莱纳州立大学和杜克大学;迈克尔·马斯兰卡,史密森国家动物公园和保护生物学研究所;Allen Rodrigo,澳大利亚国立大学和杜克大学;以及杜克大学和杜克狐猴中心的Anne D. Yoder
发表: 11月29日,微生物生态学
DOI: 10.1007 / s00248 - 017 - 1114 - 8
文摘:竹子的特化是趋同食草的最极端的例子之一,但目前还不清楚,与宿主系统发育相比,这种特殊的高纤维饮食可能如何选择性地塑造肠道微生物组的组成。为了解决这些问题,我们使用深度测序研究了三种竹子专家竹狐猴(Hapalemur将、灵长类动物:狐猴科)、大熊猫(Ailuropoda melanoleuca,食肉目:熊科),以及小熊猫(Ailurus fulgens,食肉目:鼬科),以及两个系统发育对照——环尾狐猴(狐猴雌猫)和亚洲黑熊(熊属主干).我们发现竹狐猴的Shannon多样性(10.029)显著高于大熊猫(8.256;P =0.0001936)和小熊猫(6.484;p = 0.0000029)。我们还检测到显著富集的细菌类群,以区分每个物种。我们的结果补充了之前的工作,发现系统发育主要支配高水平微生物群落结构。然而,我们也发现,竹狐猴和其姊妹种环尾狐猴共有48只低丰度otu,而竹狐猴(狐猴雌猫一个多面手)。我们的结果表明,深度测序是必要的,以检测低丰度细菌OTUs,这可能特别适应高纤维饮食。这些发现为理解微生物群和宿主的进化和生态提供了一个更全面的框架。
