Все живые организмы являются носителями микробиомов, состоящих как из полезных, так и из вредных микробов, которые влияют на здоровье. Разнообразие микробиома отражается на приспособленности организма: низкое – может привести к иммунным проблемам и плохому усвоению питательных веществ, в то время как высокое – повысит устойчивость к стрессу и патогенам, сообщается на сайте EurekAlert!.
Исследователи из Научного колледжа Чарльза Э. Шмидта при Атлантическом университете Флориды в течение последних пяти лет изучали взаимосвязь между микробиомами кишечника певчих птиц и признаками, которые влияют на здоровье и успех их размножения.
В новой работе на примере распространенной в Америке птицы, северного кардинала (Cardinalis cardinalis), впервые описано, как микробиом дикой птицы связан с ее окрасом и состоянием тела. Эта поразительно красивая певчая птица известна своим ярким красным оперением и отличительными чертами, включающими красный клюв и черную маску вокруг глаз.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Oikos, показывают, что разнообразие микробиома кишечника кардинала можно предсказать по состоянию его тела и качеству орнамента – красного оперения и клюва. «Наше исследование подтверждает гипотезу о том, что здоровье дикой птицы связано с ее микробиомом и что привлекательность "украшений" самца может сигнализировать о его здоровье», – говорит Ринди Андерсон, старший автор и доцент кафедры биологических наук.
Этот вид, обладающий каротиноидными пигментами, формирующимися по половому признаку, предоставил уникальную возможность изучить, как эти признаки связаны с микробиотой кишечника. Яркая окраска кардиналов – хорошо известный пример того, как каротиноидные пигменты отражают качество особи.
«Это исследование имеет важное значение для биологии охраны природы и способствует лучшему пониманию способов улучшения здоровья животных в таких учреждениях, как ветеринарные клиники для диких животных, зоопарки и аквариумы, а также программы разведения в неволе исчезающих видов», – говорит Морган Слевин, первый автор статьи.
Чтобы проверить связь между микробиотой и приспособленностью хозяина, исследователи взяли пробы микробиома клоаки диких кардиналов и измерили индекс телосложения, оценили окрас клюва и оперения и взяли кровь для оценки глюкокортикоидной реакции на стресс. Чтобы лучше понять связь микробиота-кишечник-мозг у диких певчих птиц, ученые описали исходные взаимосвязи или их отсутствие между различными аспектами этой системы.
«В целом, краснота и насыщенность орнамента кардиналов положительно коррелируют с индивидуальными качествами», – говорит Слевин. «Так, более насыщенный красный цвет указывает на большую каротиноидную пигментацию. Мы смогли показать, что окраска кардинала связана с разнообразием его микробиома».
Как альфа-, так и бета-бактериальное разнообразие было связано с индивидуальными различиями в состоянии тела и несколькими половыми признаками, но не с концентрацией глюкокортикоидов. Независимо от направленности, насыщенность клюва также была связана с бета-разнообразием, что указывает на то, что птицы с более схожими профилями окраски клюва имели похожие структуры микробиомных сообществ.
Результаты, полученные в популяции свободно живущих певчих птиц, дополняют растущее число исследований, связывающих приспособленность птиц к жизни с характеристиками внутреннего бактериального сообщества. «В конечном итоге это и последующие исследование должны приблизить нас к ответу на общий вопрос о том, может ли микробиом кишечника птицы предсказывать ее индивидуальные качества», – говорит Андерсон.
