青藏科考

研究揭示高原湿地鸟类肠道微生物特征

文章来源 :
2022-05-23 15:05
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近日,“生态系统与生态安全”任务“湿地生态系统与水文过程变化”专题中国科学院动物研究所雷富民研究员团队与王德华研究员团队在Frontiers in Microbiology,在线发表了最新研究成果“Incomplete Concordance Between Host Phylogeny and Gut Microbial Community in Tibetan Wetland Birds”。该研究发现高原鸟类肠道微生物群落系统发育与鸟类物种系统发育之间没有严格的协同作用,以及海拔在影响高原鸟类肠道微生物组成方面的可能作用。这些结果为进一步理解高原动物与肠道微生物的协同进化提供了宝贵素材。

鸟类对环境变化具有很强的适应性,其生活史复杂,食性和迁徙模式多样。肠道微生物生理过程中起着至关重要的作用,包括肠道形态、消化功能和免疫健康,此外,有研究表明肠道微生物组成与宿主系统发育是协同进化的。然而,高原鸟类肠道微生物群落与宿主进化之间的关系尚不清楚。本研究中,作者对分布于藏北湿地的七种野生鸟类的肠道微生物群进行了16sRNA测序。结果发现,在这些栖息地重叠的高原鸟类中,肠道微生物群具有明显的物种特异性图1 B,C)。但是与高原哺乳动物不同,肠道微生物群落系统发育与物种系统发育关系之间没有严格的一致性(图1 E,F)。另外,我们发现在棕头鸥中,不同栖息地的肠道微生物群结构不同,细菌的相对丰度,如乳酸杆菌、链球菌、副球菌和弧菌等与海拔高度显著相关。此外,研究人员还在这些鸟类中发现了各种病原菌包括丹毒杆菌、大肠杆菌志贺氏菌、幽门螺杆菌、葡萄球菌和弧菌,其种间差异可能与它们的生境和食性有关。


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图1 高原湿地鸟类肠道微生物特征


中国科学院动物研究所博士后薄亭贝和宋刚副研究员为论文共同第一作者,中国科学院动物研究所、山东大学生命科学学院教授王德华和中国科学院动物研究所研究员雷富民为论文共同通讯作者,动物所研究生唐诗雨、张梦茹、马志伟、吕泓锐、吴允参加了野外科考与样品采集工作,助理研究员张德志,西藏高原生物所杨乐副研究员参与了数据分析和文章撰写工作。本研究得到了第二次青藏高原综合科学考察研究(编号2019QZK0304)等项目的支持。