夏威夷大学马诺阿分校 加利福尼亚州内华达山脉的健康青蛙
信用:安德里亚·珍妮 正如人类肠道中的有益微生物会受到抗生素、饮食干预和其他干扰的影响一样,其他动物的微生物群也会受到干扰
在本周发表的一项罕见的研究中,夏威夷大学海洋与地球科学技术学院(SOEST)的研究人员安德里亚·贾尼(Andrea Jani)确定,当青蛙被一种特定的真菌感染时,濒临灭绝的青蛙的皮肤微生物群发生了改变,即使青蛙治愈了感染,它也没有恢复到最初的状态
所有动物体内外都有共生微生物——其中许多是有益的
为了达到最佳健康状态,这种微生物群落需要保持强健和相当稳定,要么通过抵抗变化,要么通过在破坏后有效恢复
一些传染病会破坏微生物群,但是对于宿主被清除感染后会发生什么却知之甚少
真菌促使物种灭绝 蝙蝠蛾绒茧蜂(Bd)是一种感染两栖动物皮肤的真菌,自20多年前被发现以来,Bd已成为两栖动物面临的全球性威胁
这种病原体已经影响了数百个物种,并导致了大规模的种群减少,包括90种可能的物种灭绝——这是已知的由疾病导致的最大的生物多样性损失
珍妮领导了一个由旧金山动物学会、红杉和国王峡谷国家公园、美国农业部森林服务局和加州大学的研究人员组成的团队,研究加州内华达山脉濒临灭绝的山黄腿蛙的皮肤微生物群
珍妮说:“这些青蛙的许多种群已经被Bd感染消灭了,剩余种群的命运将在很大程度上取决于它们在病原体存在的情况下生存的能力。”
保护青蛙的尝试 研究人员和保护管理人员测试了免疫作为保护青蛙的一种方法
青蛙被圈养,故意感染病原体,然后用抗真菌药清除感染,试图训练它们的免疫系统识别和对抗病原体
然后青蛙被放回野外
在其中一项试验中,詹尼在青蛙接触病原体前、被感染后以及被清除感染后对其皮肤微生物群进行了采样
然后,她使用基因测序技术来识别存在的细菌
珍妮说:“我们发现,Bd感染通过改变核心细菌物种的相对丰度来干扰青蛙的微生物群,就像我们在以前的研究中观察到的那样。”
“但令人惊讶的是,当青蛙被清除感染后,它们的微生物群没有恢复
换句话说,消除微生物干扰的原因不足以从干扰中恢复
" 田野里的研究员抱着一只看起来很健康的青蛙
信用:安德里亚·珍妮 微生物群作为“身体卫士” 确定微生物群在疾病后是否具有恢复能力,对于基本了解微生物群动态以及传染病的影响非常重要
栖息在两栖动物皮肤上的细菌有可能对疾病提供一定的抵抗力
一些研究人员正在探索益生菌是否能保护野生两栖动物,尤其是濒危物种
詹尼说:“我们希望微生物群能起到‘身体卫士’的作用,但如果Bd感染能改变微生物群本身,这种可能性可能会受到损害。”
“关键的未解问题是对微生物群的干扰是否以及如何影响它为宿主提供的功能,”她补充道
“在我们最近的研究中,我们发现微生物组的更大变化与青蛙的更大体重减轻有关,这表明——但没有证明——微生物组的变化可能是有害的
和许多微生物学研究一样,要区分因果关系可能非常困难
" 夏威夷野生动物保护 夏威夷拥有丰富的地方性生物多样性,但也是地球上物种灭绝率最高的地方之一
虽然夏威夷没有本土两栖动物,但传染病已经大量减少,并继续威胁夏威夷物种,如标志性的奥希亚和几种森林鸟类
珍妮说:“保护夏威夷物种需要了解传染病如何影响夏威夷野生动物,包括对相关微生物群的影响。”
“夏威夷物种的微生物群对传染病的敏感性和恢复力还没有得到很好的理解,但是对其他物种的这些过程的广泛理解可能会提供初步的见解,并指导夏威夷物种的未来研究
" 夏威夷正在开展多种多样的微生物研究,通过岛屿知识和调查进行微生物分析的UH毛利诺阿中心(CMAIKI)将包括詹尼在内的全岛微生物科学家联系起来,促进合作,促进与环境和人类健康有关的新发现
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