Tarmmikrobiomer hjælper bjørne med meget forskellige diæter med at nå samme størrelse

En nylig undersøgelse af tarmmikrobiomet hos brunbjørne fra Alaska (Ursus arctos) viser, at det mikrobielle liv i bjørnes tarme giver dem mulighed for at opnå sammenlignelige størrelser og fedtlagre, mens de spiser vidt forskellige diæter. Arbejdet kaster lys over tarmmikrobiomets rolle i at understøtte sundheden hos vilde omnivore.

"Vi tænker på bjørne som havende enkle fordøjelseskanaler, så det er nemt at glide ind i at tro, at de derfor har simple tarmmikrobiomer," siger Erin McKenney, medforfatter af undersøgelsen og assisterende professor i anvendt økologi ved North Carolina State University. "Men denne undersøgelse viser, at der kan være en enorm diversitet i tarmmikrobiomer mellem individuelle bjørne, og at denne variation kan være meget vigtig for disse dyrs fysiske tilstand."

"For eksempel er mængden af ​​fedt, som bjørne er i stand til at gemme, helt afgørende for vilde populationers sundhed," siger Grant Hilderbrand, medforfatter af undersøgelsen og associeret regional direktør for ressourcer for National Park Service i Alaska. "Hvis hunbjørne er i stand til at nå niveauer, hvor 19-20 % af deres kropsmasse om efteråret er fedt, vil de formere sig. Og at vide, at de kan tage forskellige kostveje for at nå disse fedtniveauer, er en værdifuld indsigt."

Til denne undersøgelse indsamlede forskere fækale prøver fra 51 voksne brune bjørne i tre nationalparker:Katmai National Park and Preserve, Lake Clark National Park and Preserve og Gates of the Arctic National Park and Preserve.

Tidligere forskning har vist, at bjørnenes kost i hver park varierer. Bjørne ved Lake Clark spiser generelt mange bær, laks og pattedyr, såsom elge. Bjørne ved Gates of the Arctic har en tendens til at spise sæsonbestemt vegetation og pattedyr, men har mindre adgang til fisk. Og bjørne på Katmais kyst har det mest forskelligartede ernæringslandskab, herunder en række vegetation, fisk og en bred vifte af marine arter.

"Det faktum, at disse populationer har forskellige diæter, er værdifuldt, fordi det giver os mulighed for at forstå den rolle, som tarmmikrobiomet spiller i at hjælpe bjørne med at udvinde næring fra meget forskellige fødekilder," siger Sarah Trujillo, tilsvarende forfatter til undersøgelsen og en tidligere kandidat. studerende ved Northern Michigan University (NMU).

"Vi fandt ud af, at bjørne har gavn af at have forskellige diætnicher, og tarmmikrobiomet spiller en rolle i at udvinde næring fra disse diæter," siger Trujillo. "I sidste ende betyder det, at bjørnene i disse parker var i stand til at opnå meget ens kropsforhold, på trods af at de spiste meget forskellige ting."

"Og fordi parkerne er beskyttede, velbevarede miljøer, kan denne undersøgelse tjene som en baseline for fremtidig forskning," siger Diana Lafferty, medforfatter af undersøgelsen og assisterende professor i biologi ved NMU. "For eksempel vil forskere være i stand til at sammenligne tarmmikrobiomer hos bjørne i mere forstyrrede systemer - såsom områder, hvor bjørne har mere adgang til affald og menneskeføde - med data fra denne undersøgelse."

"Denne undersøgelse er også vigtig, fordi den giver os et øjebliksbillede af bjørne og deres kost i disse parker," siger Hilderbrand. "Den største bevaringsudfordring, vi står over for lige nu, er klimaændringer, og at forstå, hvad der sker nu, vil hjælpe os med at identificere og forstå eventuelle ændringer, der vil finde sted fremadrettet.

"Ved at vide, hvad bjørne spiser, og at disse forskellige diæter alle kan bruges til at nå lignende kropsforhold, kan det hjælpe os med at se nye udfordringer for disse dyr. Det kan også hjælpe os med at forstå, hvor mange bjørne disse økosystemer er i stand til at støtte, selv som disse økosystemer ændrer sig."

"Kort sagt har denne undersøgelse givet os betydelig indsigt i både de parkøkosystemer, som disse bjørne lever i, og de mikrobielle økosystemer, der hjælper disse bjørne med at trives," siger McKenney.

Undersøgelsen, "Intrinsic and extrinsic factors influence on an omnivore's gut microbiome," vil blive offentliggjort den 22. september i open-access tidsskriftet Scientific Reports . Papiret var medforfatter af Kyle Joly og Buck Mangipane fra National Park Service; Lindsey Mangipane, David Gustine og Joy Erlenbach fra U.S. Fish and Wildlife Service; og Matthew Rogers fra National Marine Fisheries Service. + Udforsk yderligere

Hvad former tarmmikrobiomer af Alaskas brune bjørne? Beliggenhed, beliggenhed, beliggenhed