據(jù)外媒報道，生活在我們內(nèi)臟中的數(shù)萬億細(xì)菌在我們消化食物和抵御疾病的能力方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。所有其他動物也有生活在它們體內(nèi)的細(xì)菌群落，科學(xué)家稱之為微生物組，通過對它們的學(xué)習(xí)可以幫助科學(xué)家更全面地了解這些動物如何與世界互動。

　　在《Molecular Ecology》的一項新研究中，研究人員使用微小的無線電追蹤器跟蹤在巴哈馬和密歇根之間遷徙的鳥類的運動，他們發(fā)現(xiàn)，同樣的鳥類個體的腸道細(xì)菌在這兩個地方是不同的。為了弄清這一點，科學(xué)家們不得不近距離接觸大量的鳥糞。

　　“我們已經(jīng)在其他動物身上看到，微生物組可以受到其宿主居住地的影響。很多鳥類都會遷徙，它們在遷徙周期的不同階段經(jīng)歷不同的環(huán)境。我們不知道這些不同的環(huán)境如何影響鳥類的微生物組，”菲爾德博物館(Field Museum)和芝加哥大學(xué)的博士生Heather Skeen說道。他是分子生態(tài)學(xué)研究的論文主要作者，跟菲爾德博物館的John Bates和Shannon Hackett、史密森尼保護(hù)生物學(xué)研究所的Nathan Cooper以及喬治敦大學(xué)的Peter Marra合著。

　　菲爾德博物館副館長Hackett表示：“這項研究表明，即使是鳥類生物學(xué)的基礎(chǔ)方面，如遷移，我們也能從新舊技術(shù)的結(jié)合中了解到很多東西，像實地考察和跟蹤鳥類的繁殖、遷移和越冬棲息地以及較新的無線電遙測技術(shù)和下一代DNA測序技術(shù)?！?/p>

　　雖然有數(shù)以千計的鳥類遷徙，但Skeen和她的同事們在這項研究中只關(guān)注了一種--Kirtland's Warbler，這是世界上最稀有的鳥類之一。Kirtland's Warblers是一種小型的黃胸鳴禽，它們在巴哈馬過冬，春天遷徙到密歇根州北部，只在年輕的短葉松林里繁殖。它們在20世紀(jì)幾乎滅絕，到1987年野外僅剩167只雄鳥，但由于在繁殖地進(jìn)行了大量的保護(hù)工作，它們的種群已經(jīng)穩(wěn)定下來。

　　盡管如此，它們在鳥類世界中仍是一種稀有動物，這種稀有性再加上它們對繁殖地的極端挑剔使它們成為這項研究的理想對象。Skeen說道：“我們選擇Kirtland's Warbler是因為很少有鳥類物種，你能從它們的非繁殖地追蹤個別鳥類，然后在它們的繁殖地捕捉它們。試圖跟蹤像知更鳥這樣極其常見、分布廣泛的鳥類個體，就像在干草堆里找一根針；而對于Kirtland's Warbler來說，可供選擇的干草堆要小得多，分布在一個小得多的地理區(qū)域?！?/p>

　　據(jù)了解，研究人員首先在巴哈馬進(jìn)行了實地考察，他們在那里用錄制的鳥叫聲引誘Kirtland's Warbler并給它們安裝了微小的無線電跟蹤裝置。這些鳥兒本身很小，約半盎司，所以地理定位器的重量不到半克。在安裝好追蹤器后，Skeen和她的同事將這些鳥放在蠟紙袋里幾分鐘。這些鳥兒很快就把袋子變成了它們自己的私人廁所。然后，這些鳥被釋放，這使得Skeen能進(jìn)入袋中收集糞便樣本。

　　幾個月后，當(dāng)這些鳥兒從巴哈馬遷徙到密歇根州時，Skeen和她的同事們利用一個大型的自動無線電塔網(wǎng)絡(luò)即Motus野生動物追蹤系統(tǒng)，找到跟他們在巴哈馬取樣的鳥兒完全相同的個體。Skeen說道：“有12個無線電塔分布在密歇根州的鳥類繁殖區(qū)，當(dāng)我們的鳥類追蹤器在一個塔附近發(fā)出信號時，我們將使用一個手持無線電天線在該范圍內(nèi)行駛以尋找到該鳥。一旦我們接收到信號，我們就下車走動并試圖用鳥兒的歌聲錄音來吸引它們?！碑?dāng)鳥兒飛入研究人員設(shè)置的網(wǎng)中時，科學(xué)家們在再次放飛鳥兒之前重復(fù)了紙袋程序。

　　研究人員利用近兩百個鳥糞樣本及來自巴哈馬和密歇根州的相同鳥類個體的樣本對鳥糞中存在的細(xì)菌進(jìn)行了遺傳分析。他們發(fā)現(xiàn)，密歇根州便便中的細(xì)菌跟巴哈馬州便便中的細(xì)菌不同。而更重要的是，同一只鳥的消化道里有不同的細(xì)菌，這取決于它們在收集大便時的位置。

　　Skeen說道：“這項研究最重要的部分之一是，我們能在不同地點的年度周期的不同部分重新捕獲鳥類，我們對同一群體和同一個體進(jìn)行了一對一的比較以及它們的微生物組如何變化。如果我們測試了不同的鳥類個體，我們就不能確定我們看到的變化是否是由于地點造成的，或它們只是種群之間的差異。由于我們觀察的是完全相同的鳥類，這些結(jié)果更有說服力?！?/p>

　　這項研究發(fā)現(xiàn)，鳥類的微生物組在不同的地點有差異，甚至在同一個體內(nèi)也有差異，這可以幫助科學(xué)家解開鳥類微生物組的工作原理。Skeen指出：“我們知道鳥類的微生物組跟大多數(shù)哺乳動物的不同，但我們不知道到底是如何或為什么。”在大多數(shù)哺乳動物中，存在的腸道細(xì)菌種類跟動物的物種和進(jìn)化歷史密切相關(guān)，但對于鳥類，這些聯(lián)系似乎比較松散。相反，以前的研究表明，鳥類的腸道微生物組跟它們生活的地方有著更多的關(guān)系，而不是它們是什么物種。“在我們的研究中，我們發(fā)現(xiàn)有一些細(xì)菌群可能是暫時性的--鳥類從它們的食物中獲得細(xì)菌，它們把其拉出來然后消失不見。這些細(xì)菌不會在鳥類身上定居，它們會進(jìn)進(jìn)出出，”Skeen說道。

　　Skeen還指出，氣候危機(jī)可能會使腸道微生物組變得特別重要，因為動物試圖在變化的環(huán)境中生存。Skeen稱：“動物的腸道微生物組是一個額外的分子多樣性水平，隨著全球氣候變化改變了生態(tài)系統(tǒng)，腸道微生物組可能是動物能夠適應(yīng)變化的環(huán)境的途徑之一。腸道微生物組有自己獨特的生態(tài)系統(tǒng)，它的發(fā)現(xiàn)時機(jī)已經(jīng)成熟?！?/p>