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为什么鸟类和蝙蝠都有奇怪的肠道菌群？
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系统共生树形图显示，与其他哺乳动物相比，蝙蝠和鸟类（用黑色条标记）肠道微生物组成的多样性。 微生物群落研究正变得越来越火热。近日，一个国际研究小组的科学家们首次对哺乳动物、鸟类、爬行动物和两栖动物肠道内的微生物多样性进行了比较。他们发现：并非所有物种对肠道微生物的依赖程度都相同。鸟类和蝙蝠体内的微生物组成多样性很高，但它们似乎都不太依赖这些微生物。相关论文近日发表在mBio杂志上。 “为什么鸟类和蝙蝠不依赖这些肠道微生物呢？试想一下，如果在肠道内携带大量的细菌，首先会导致体重增加，其次这些细菌还会夺走机体所需要的养分。”芝加哥菲尔德博物馆的研究助理、加州大学圣地亚哥分校的博士后研究员Holly Lutz说，“所以，对于能量需求很高的动物来说，比如飞行的鸟类和蝙蝠，负担这些细菌的重量以及提供细菌所需的养分是一件很困难的事情。” “当第一次开始这个项目时，我们认为，具有相似饮食习惯的动物，它们与肠道微生物之间联系也应该是相似的。我们还以为飞行可能会对宿主的微生物施加类似的选择。但令人震惊的是，我们并没有发现鸟类和蝙蝠本身具有相似的微生物群落，且两者都缺乏与微生物的特定关系。“Lutz说。 为了弄清楚肠道微生物群落和不同物种之间的关系，Lutz和她的同事们收集了大约900种动物的粪便样本，随后对其中的DNA进行了高通量基因测序。一般来说，关系密切的动物有相似的肠道微生物群落，因为它们共同进化，也就是系统共生。但研究人员却惊讶地发现，蝙蝠的肠道微生物群落与其他哺乳动物几乎没有共同点，而是更接近鸟类。而在鸟类和蝙蝠中，物种之间的亲缘关系和体内微生物群落的相似性之间几乎没有关系。 该研究认为，鸟类和蝙蝠之间的联系不在于它们的祖先，而在于它们的生活方式。鸟类和蝙蝠只是远亲关系，有很大的不同，但它们都独立地进化出了飞行的能力。Lutz认为，鸟类和蝙蝠在飞行时需要保持轻盈，这改变了它们的肠道。它们的肠道比同等大小的陆地哺乳动物要短得多，携带的细菌也少得多，这就减少了飞行时的重量。当然也有可能它们的肠道没有为细菌提供必要的食物来维持共生（互利）交换。 除了拥有更短的肠道和更少的细菌外，鸟类和蝙蝠体内的细菌也有很大的差异。除了蝙蝠，在所有哺乳动物群体中，都可以在相近的群体中发现明显的特定细菌模式。然而，在鸟类和蝙蝠身上，几乎可以看到各种类型的细菌。Lutz说：“就好像蝙蝠只是不小心沾上了周围的细菌，而并不像我们一样真的需要微生物的帮助。” 科学家们认为，更多地了解其他动物的微生物群落的细微差别，可以让我们更多地了解自己的微生物群落。那些不太依赖肠道菌群的物种可以为我们提供一个独特的视角。Lutz说：“我们可以从那些不需要微生物群落的动物身上学到一些东西来应对微生物群落被破坏的极端情况。”
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