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近几十年来，研究人员发现，大多数哺乳动物的肠道是令人惊讶的复杂环境——各种微生物生态系统的家，可以深刻地影响动物的健康。科学家们现在发现，熊似乎是个例外，它的肠道是一种微生物种群的宿主，这种微生物在整个肠道中变化不大。
“这是我们第一次在哺乳动物的肠道中观察两个不同的位置，并发现彼此本质上没有区别的微生物群落，”Sierra Gillman说，他是一篇关于这项工作的论文的第一作者，也是华盛顿大学的博士生。吉尔曼在北密歇根大学(NMU)读研究生时做了这项研究。
这篇论文的合著者、北卡罗莱纳州立大学应用生态学助理教授艾琳·麦肯尼说:“熊的肠道真的很简单——几乎就像一根花园软管——所以它们不能像那些肠道更长更复杂的动物那样调节肠道微生物。”“如果没有控制，熊的饮食和环境可能会在塑造肠道微生物群方面发挥更大的作用。它提出了一些有趣的进化问题，比如动物肠道形状、肠道微生物群以及微生物群与动物健康和行为之间的关系。”
研究人员开始对美国黑熊的肠道微生物群(美洲黑熊)，几乎不知道会发生什么。关于该物种的微生物生态系统的研究并不多，所做的工作都集中在圈养动物上。由于圈养动物和野生动物的肠道微生物群往往非常不同，研究人员很好奇他们会发现什么。首先，一个主要的挑战是获取样本。
为此，研究人员与向导合作，他们在密歇根上半岛带领猎人按计划旅行。吉尔曼制定了一套详细的协议，并与向导一起举办了培训课程，指导他们如何在定期与猎人一起旅行时从捕获的熊身上收集样本。具体来说，吉尔曼教向导如何从空肠(小肠的中间部分)和结肠(也被称为大肠)中提取样本。
最终，研究人员获得了31份可用的空肠样本和30份可用的结肠样本。然后，他们分析了样本，以确定哪些微生物种类存在。
研究人员希望在结肠中看到更多不同种类的微生物。结肠通常是消化减缓的地方，使肠道微生物能够分解饮食中的纤维——这通常会促进微生物的多样性。但显然，在密歇根的黑熊中没有。
为什么熊的肠道微生物群与科学家研究过的其他杂食动物的微生物群不同?总而言之，可能是盲肠。
有更复杂内脏的杂食动物在小肠和大肠之间有一个叫做盲肠的小袋。盲肠有助于减缓食物通过肠道的速度，就像河流中的牛轭一样，可能是肠道微生物种群的水库，允许动物补充其微生物群落的多样性，即使它们的饮食和健康状况发生了变化。
“熊没有盲肠，”吉尔曼说。“这使得他们的肠道微生物群更容易受到饮食、健康或其他因素造成的系统性变化的影响。”
这一发现对野生动物研究人员有直接的实际应用价值。
“在许多动物物种,粪便样本可以告诉你的结肠微生物多样性是什么样子,但它不会告诉你什么是发生在其他地方的肠道,”戴安娜拉弗蒂说论文的合著者在NMU野生动物生态学的助理教授。“我们的工作表明，粪便样本可以让我们深入了解黑熊整个肠道的微生物群落，也可能为其他肠道形态简单的食肉动物和杂食动物提供线索。”
换句话说，他们可以从野生动物的粪便中学到比他们之前认为的更多的东西。
研究人员目前正在比较密歇根州采集的样本和北卡罗来纳州猎人采集的黑熊样本，以确定这些发现是否在各个地理区域一致。
吉尔曼说:“我们也在研究同样缺乏盲肠的食肉动物物种，看看它们的肠道是否也同样缺乏微生物多样性。”
“我们正在进行一个项目，这将帮助我们更好地识别和理解肠道微生物群和熊的健康之间的联系，”Lafferty说。
“我们很好奇的一件事就是体重增加，”麦肯尼说。“我们知道，微生物群的特定变化会导致其他物种的体重增加和肥胖，这通常被视为负面影响。但对于像熊这样冬眠的物种来说，这实际上是有利的。”
纸”,野生黑熊拥有简单的肠道微生物群落，空肠和结肠之间没有什么区别发表在该杂志上科学报告．
这项工作得到了美国国家科学基金会的支持，批准号为1000263298;来自Sigma Xi，科学研究荣誉学会，批准号为G2018100198233997。
希普曼-
编辑:研究摘要如下。
野生黑熊拥有简单的肠道微生物群落，空肠和结肠之间没有什么区别
作者: Sierra J. Gillman和Diana J. R. Lafferty，北密歇根大学;艾琳·a·麦肯尼，北卡罗莱纳州立大学
发表: 11月27日,科学报告
DOI: 10.1038 / s41598 - 020 - 77282 - w
文摘:肠道微生物群(GMB)由胃肠道内的共生微生物群落组成，在哺乳动物中共同进化，以执行无数的微生态系统服务，促进生理功能。由于哺乳动物及其肠道微生物之间复杂的相互关系，关于GMB对哺乳动物健康的作用的研究几乎只局限于人类研究和模型生物。此外，我们对野生动物GMB关系的了解大多是基于对捕获标本粪便中结肠GMB群落的研究，这使得我们对野生动物GMB的了解有限。为了更好地了解野生动物与gmb的关系，我们邀请猎人作为公民科学家从合法捕获的黑熊(美洲黑熊)，并使用16S rRNA基因扩增子测序来分析野生黑熊在结肠和空肠(胃肠道的两个功能不同的区域)中的GMB群落特征。我们确定黑熊的空肠和结肠没有明显的GMB群落:两个胃肠道部位都以厚壁菌门和变形菌门为主。然而，许多细菌在每个位点都有差异富集，结肠中富集的细菌数量是前者的两倍，主要来自密切相关的谱系。
