北卡罗来纳州立大学 黑熊，就像在密歇根被照相机捕捉到的一样，在它们的内脏中有一个令人惊讶的简单的微生物生态系统
尽管许多动物拥有不同的生态系统，但黑熊的生态系统似乎非常一致
这给研究人员提出了一些有趣的问题和机会
学分:北密歇根大学戴安娜·拉弗蒂 近几十年来，研究人员发现，大多数哺乳动物的肠道是令人惊讶的复杂环境——各种微生物生态系统的家园，这些生态系统会深刻影响动物的福祉
科学家现在已经了解到，熊似乎是一个例外，它的肠道是一个微生物种群的宿主，整个肠道的微生物种群变化很小
“这是我们第一次观察肠道中两个不同位置的哺乳动物物种，发现微生物群落本质上是彼此不可分的，”希尔曼说，他是这项工作的第一位作者，也是一名博士
D
华盛顿大学的学生
吉尔曼在北密歇根大学(NMU)读研究生时做过这项工作
该论文的合著者、北卡罗来纳州立大学应用生态学助理教授艾琳·麦肯尼说:“熊的肠道非常简单，就像花园里的水管一样，所以它们不能像肠道更长、更复杂的动物那样调节肠道微生物。”
“如果没有这种控制，熊的饮食和环境可能会在塑造肠道微生物群方面发挥更大的作用
它提出了一些有趣的进化问题，涉及动物肠道形状、肠道微生物群之间的关系，以及微生物群与动物健康和行为之间的关系
" 研究人员开始更多地了解美国黑熊的肠道微生物群，却不知道会发生什么
对该物种的微生物生态系统没有做太多的研究，所做的工作主要集中在圈养动物身上
由于圈养动物和野生动物的肠道微生物群往往非常不同，研究人员很好奇他们会发现什么
一个主要的挑战是首先获取样本
为此，研究人员和向导一起工作，他们带领猎人在密歇根上半岛进行预定的旅行
吉尔曼制定了一套详细的协议，并与向导一起进行了培训，内容是如何从熊身上收集样本，这些样本是向导与猎人进行定期旅行时采集的
具体来说，吉尔曼教导游如何从空肠(小肠的中间部分)和结肠(也称为大肠)中提取样本
最终，研究人员获得了31个可用的空肠样本和30个可用的结肠样本
然后，他们分析样本，以确定哪些微生物物种存在
研究人员希望在结肠中看到更多不同种类的微生物
结肠通常是消化减慢的地方，使肠道微生物能够分解食物中的纤维——这通常会促进微生物的多样性
但显然，密歇根的黑熊没有
为什么熊的肠道微生物群不同于科学家研究的其他杂食动物的微生物群？总之，大概是盲肠
内脏更复杂的杂食动物在小肠和大肠之间有一个叫做盲肠的小袋
盲肠有助于减缓食物通过肠道的速度，就像河流中的牛弓一样，并可能成为肠道中微生物种群的水库，使动物能够补充其微生物群落的多样性，即使它们的饮食和健康发生变化
“熊没有盲肠，”吉尔曼说
“这使得他们的肠道微生物群更容易受到饮食、健康或其他因素引起的系统性变化的影响
" 这一发现对野生动物研究者有着直接的实际应用
“在许多动物物种中，粪便样本可以告诉你结肠的微生物多样性是什么样的——但它不能告诉你肠道其他部分发生了什么，”该论文的合著者、NMU野生动物生态学助理教授戴安娜·拉弗蒂说
“我们的研究表明，粪便样本可以让我们深入了解黑熊整个肠道的微生物群落——可能还有其他肠道形态简单的食肉动物和杂食动物
" 换句话说，他们可以从野生动物粪便中学到比他们之前想象的更多的东西
研究人员目前正在将密歇根采集的样本与北卡罗莱纳州猎人采集的黑熊样本进行比较，以确定这些发现是否在不同地理区域一致
吉尔曼说:“我们也在观察同样缺乏盲肠的食肉动物物种，看看它们肠道中是否也同样缺乏微生物多样性。”
“我们正在进行一个项目，这个项目将帮助我们更好地识别和理解肠道微生物群和熊健康之间的联系，”拉弗蒂说
“我们好奇的事情之一是体重增加，”麦肯尼说
“我们知道微生物群的特定变化会导致其他物种的体重增加和肥胖，这通常被认为是负面的
但是对于像熊这样冬眠的物种来说，这实际上是有利的
"
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