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研究发现雄性和女性食肉动物中明显的肠道微生物

貂皮与黑色毛皮反对灰色背景
图片信用:Patrick Reijnders。

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erin mckenney.
Diana Lafferty.
哑光船员

最近的一项研究发现了女性和雄性混乱的肠道微生物多样性之间的巨大差异(Neovison响应)。该发现表明食肉动物的肠道微生物体存在意外的性别区别,这对未来的野生动物研究有影响。

“这一发现是令人惊讶的,因为食肉动物的肠道非常简单,简单,”北卡罗来纳州立大学应用生态助理教授艾琳麦凯恩说。“食肉动物肠道比省食和食草动物的肠道更短,卷曲较少,这已经进化了更复杂的肠道以便分解植物质。肉食肠道是如此简单的事实意味着免疫系统的时间较少 - 雄性和女性之间的不同 - 影响微生物多样性,但我们仍然看到这种物种之间的性别差异很大。“

“实际上,这一发现对于通知未来的学习设计至关重要,”戴安娜·拉夫斯(Tiana Lafferty)表示,本文第一作者以及密歇根州北部大学野生动物生态学助理教授(NMU)。

这是因为肉食病态生态学家经常使用非侵入性技术获得样品,例如收集Scat - 或野生动物粪便 - 在实地工作期间。

“这意味着我们通常不知道产生粪便样本的动物是男性还是女性,”leafferty说。“这一发现告诉我们,分析来自匿名样本的微生物体可能不会给我们对他们来自的人口的准确评估。我们需要在粪便样本上运行测试,以建立捐赠者的性别,以便在上下文中放置肠道微生物组数据。“

野生动物研究人员对肠道微生物学感兴趣 - 动物胃和肠道的微生物生活生态系统 - 因为学习和评估肠道微生物组多样性提供了研究人员深入了解动物健康和福祉。

“例如,它提供了一个工具,我们可以用来更好地了解动物如何响应他们环境的变化,”Lafferty说。

但由于野生动物生态学家,特别是食肉动物生态学家,往往依靠分析来自野生动物的粪便样本,有关如何考虑环境变量的问题 - 特别是时间和温度。换句话说,野生动物的微生物多样性在外面很热时会发生变化吗?微生物科学家是否在大便中发现了不同的话,如果他们在五天后拿起脚步,那么他们就在五天后拿起了?

研究人员选择水貂作为模型的肉食态物种,用于研究这些问题,因为水貂可以保持在囚禁中,可以喂养标准化的饮食,并且他们的肠道类似于其他食肉动物的肠道。

对于这项研究,研究人员使用了10个俘虏水貂 - 五个男性和五个女性。所有的水貂大约相同的年龄,健康状况良好,被分开地饲养,并给予相同的饮食。

研究人员从所有10个貂皮中检索了粪便样本。虽然立即针对微生物DNA提取进行每种貂皮的子样本,但每个样品的其余部分分成两半,以便可以对每个貂皮的粪便进行两种不同的温度处理。将一组样品储存在冻结温度下,而另一组样品在70华氏度下储存。然后每天进行样品每天进行微生物DNA提取5天,最终允许研究人员确定每个样品中的微生物类型和每种微生物中有多少种微生物。

调查结果包括两个惊喜。

第一个令人惊讶的是,两次或温度都不会导致粪便微生物的显着变化。这对野生动物生物学家来说是个好消息。

“老盆仍然足够准确,以评估食肉动物的肠道微生物组,”McKenney说。

第二个惊喜是,雄性和女性样品彼此显着不同。不仅是雄性中发现的许多不同的细菌种类而不是女性,而是他们共同分享的物种的丰富也是不同的。换句话说,当在两性中发现细菌种类时,该物种的整体人群经常在雄性和女性之间产生巨大不同。

“我们可以推出这些差异意味着什么,但它只是猜测,”麦凯尼说。“这就是说,这一发现提出了一些非常有趣的研究问题,我们想探索。”

“这么多现有的微生物组作品是在恳求和食草动物上 - 我们对探索食肉动物的微生物群体感到兴奋,”Lafferty说。“我们认为食肉动物微生物可能很简单,我们发现他们不是。”

本文,“貂皮(Neovison响应)粪便微生物体受到排便后性别,温度和时间的影响,“发表在里面哺乳动物杂志。本文由博士吉列人合作,博士学位。华盛顿大学的学生,他在纽姆的一名毕业生时工作NMU的前本科大学jeakle;和Brian Roell是密歇根州自然资源和环境部的野生动物生物学家。

- 船员 -

编辑注:这项研究摘要跟随。

“貂皮(Neovison响应)粪便微生物体受到性别,温度和排便后的时间的影响“

作者:Diana J. R. Lafferty,塞拉吉尔曼和密歇根州北部的杰尔·杰尔;密歇根州布莱恩罗尔自然资源与环境部;北卡罗来纳州立大学埃林麦克约尼

发表:1月7日,哺乳动物杂志

迪伊:10.1093 / jmammal / gyab140

抽象的:肠道微生物剂编码对哺乳动物生态和进化至关重要的无数代谢功能。虽然新鲜的粪便样品提供了采样肠道微生物的效率,非侵入性方法,但从难以捉摸的物种中收集新鲜的粪便是逻辑上的挑战性。然而,由于肠道微生物结束后排序的连续,非新鲜粪便可能无法准确地代表宿主的肠道微生物组,以及通过周围环境的微生物殖民化。使用美国水貂(NeoVison Vison)作为模型物种,我们检查了排便后的微生物群落连续,以了解环境温度和时间采样约束如何影响非新鲜粪便的可靠性来代表宿主肠道微生物。为了实现我们的目标,我们分析了在密歇根州上半岛的农场的俘虏貂皮中排便时收集的新鲜水貂粪便(n = 5个女性; n = 5个男性),随后对每个粪便标本进行了分析,以调查微生物群落在5天内连续,温度(21°C)和冷(-17°C至-1°C)温度处理。我们发现温度和时间都影响了粪便微生物组成;我们还发现了微生物群落结构中的显着性二态,雌性貂皮膜在暴露于温热温度处理时表现出比雄性的显着更大的变化。我们的结果表明,来自未知个人的粪便可以是检查肉食病毒肠道微生物体的强大工具,但需要严格的研究设计,因为由于排便的性别,环境温度和时间驱动了显着的微生物变化和检测统计上显着差异所需的样本尺寸要求目标人群之间是未来生态有意义的研究的重要考虑因素。

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